JP2007240528A - Acquisition device for information as to concentration of thioredoxins in sample, stress degree information acquisition device, and stress degree determination method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an information acquisition device for acquiring information as to at least one or more out of concentrations of oxidized forms and concentrations of reduced forms of thioredoxins, useful for determining a stress degree, and concentration ratios thereof, and a stress degree information acquisition device and a stress degree determination method using the same. <P>SOLUTION: At least the one or more out of the concentrations of the oxidized forms and the concentrations of the reduced forms of thioredoxins, and the concentration ratios thereof, is measured using a reaction by an enzyme or the like catalyzing a redox reaction for the thioredoxins, and the stress degree of a measuring objective person is determined using a data thereof. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、チオレドキシン類の濃度に関する情報を取得するための情報取得装置、それを用いたストレスセンサ、ストレス度情報取得装置及びストレス度判定方法に関する。より詳細には、チオレドキシンの酸化体と還元体を区別してこれらの濃度を測定する測定方法、及びこの測定方法を利用したチオレドキシン類の濃度に関する情報を取得するための装置およびその用途に関する。   The present invention relates to an information acquisition device for acquiring information related to the concentration of thioredoxins, a stress sensor using the information, a stress level information acquisition device, and a stress level determination method. More specifically, the present invention relates to a measurement method for distinguishing oxidized and reduced forms of thioredoxin and measuring these concentrations, an apparatus for obtaining information on the concentration of thioredoxins using this measurement method, and use thereof.

個体や細胞が受けるストレスには、数多くの種類のストレスがある。また、それらに対する応答の機構は、互いに共通の要素があり、同時に多くのシグナル経路が活性化し、密接に関係しながら調節を行っている。これらストレスの中でも、酸化ストレスは、ストレスの中でも重要な位置を占める。酸化ストレスの原因としては、活性酸素種、紫外線、放射線、化学物質や、細胞内で活性酸素種を産生する刺激が挙げられる。酸化ストレスは、生体中の脂質、たんぱく質、DNAなどに修飾、障害を与える事が知られている。この程度が強度である場合には、細胞の機能障害や、細胞死を引き起こし、時には、発ガン、老化、動脈硬化、認知症、神経疾患の原因となる。一方では、この障害を修復する機構の存在も知られている。すなわち、酸化ストレスを受けた生体内において、抗酸化機構や抗酸化物質が誘導されることなどにより、障害を受けた物質の分子レベルでの修復が行われ、生体が防御される。この抗酸化物質の中でも、細胞内の抗酸化機構を担う代表的なたんぱく質のひとつとしてチオレドキシンが挙げられる。   There are many types of stress that individuals and cells receive. Moreover, the mechanism of the response to them has elements common to each other, and many signal pathways are activated at the same time and are regulated in close relation. Among these stresses, oxidative stress occupies an important position among stresses. Causes of oxidative stress include reactive oxygen species, ultraviolet rays, radiation, chemical substances, and stimuli that produce reactive oxygen species in cells. Oxidative stress is known to modify and damage lipids, proteins, and DNA in living organisms. When this degree is strong, it causes cell dysfunction and cell death, sometimes causing carcinogenesis, aging, arteriosclerosis, dementia, and neurological diseases. On the other hand, the existence of a mechanism for repairing this failure is also known. That is, in the living body subjected to oxidative stress, an antioxidant mechanism or an antioxidant substance is induced, and thus the damaged substance is repaired at the molecular level to protect the living body. Among these antioxidants, thioredoxin is one of the typical proteins responsible for the intracellular antioxidant mechanism.

チオレドキシンは、1964年ribonucleotide reductaseの補酵素として発見されたものである。この酵素は、分子量 12 kDa のたんぱく質で、活性部位に異種間でよく保存された-Cys-X-X-Cys- (Cys: システイン、X: 任意のアミノ酸)配列を有する。このチオレドキシンは、酸化ストレスを引き起こす原因等によって誘導されるため、チオレドキシン濃度が生体内の酸化ストレスによる炎症の程度を反映する。   Thioredoxin was discovered in 1964 as a coenzyme for ribonucleotide reductase. This enzyme is a protein with a molecular weight of 12 kDa and has a -Cys-X-X-Cys- (Cys: cysteine, X: any amino acid) sequence well conserved between different species in the active site. Since this thioredoxin is induced by a cause or the like causing oxidative stress, the thioredoxin concentration reflects the degree of inflammation due to oxidative stress in the living body.

このチオレドキシンの測定法として現在報告されているのは、抗原抗体反応を利用した酵素免疫定量法 (ELISA 法) である。例えば、非特許文献1は、ELISA 法を用い、血清中のチオレドキシン濃度が、C 型肝炎ウィルス感染患者の酸化ストレスの指標として有用であることを示している。
Yoshio Sumida, Toshiaki Nakashima, Takaharu Yoh, Yoshiki Nakajima, Hiroki Ishikawa, Hironori Mitsuyoshi, Yoshikuni Sakamoto, Takeshi Okanoue, Kei Kashima, Hajime Nakamura, Junji Yodoi Journal of Hepatology 2000, 33, 616-622.
The currently reported method for measuring thioredoxin is an enzyme immunoassay (ELISA method) using an antigen-antibody reaction. For example, Non-Patent Document 1 shows that thioredoxin concentration in serum is useful as an index of oxidative stress in hepatitis C virus-infected patients using ELISA.
Yoshio Sumida, Toshiaki Nakashima, Takaharu Yoh, Yoshiki Nakajima, Hiroki Ishikawa, Hironori Mitsuyoshi, Yoshikuni Sakamoto, Takeshi Okanoue, Kei Kashima, Hajime Nakamura, Junji Yodoi Journal of Hepatology 2000, 33, 616-622.

非特許文献1に開示されるように、従来のチオレドキシン濃度の測定法は、 ELISA 法を使用している。この方法では、ターゲットであるチオレドキシンが抗体によって認識、捕捉され、捕捉されたチオレドキシンの量が標識等の利用により検出される。本発明者らが、ELISA法に関して検討したところ、ストレス度合の判断にバラツキが大きい場合があり、ストレスセンサとしては、更なる改良の余地があることが分かった。   As disclosed in Non-Patent Document 1, the conventional method for measuring thioredoxin concentration uses an ELISA method. In this method, the target thioredoxin is recognized and captured by the antibody, and the amount of the captured thioredoxin is detected by using a label or the like. When the present inventors examined the ELISA method, it was found that there was a large variation in determination of the degree of stress, and there was room for further improvement as a stress sensor.

そして、バラツキの原因に関して検討を進めたところ、ストレス度の判断に際しては、測定したチオレドキシン類の濃度が、酸化体であるのか還元体であるのかを区別して測定した方が、被験者のストレス度を的確に判断できるという認識にはじめて至った。ELISA法では、測定溶液中のチオレドキシンが酸化体であるか、還元体であるかを区別しないで測定する。このために、従来のチオレドキシンの測定法では、チオレドキシンの酸化体、還元体の濃度、もしくは、酸化体/還元体比を測定することが、原理的に不可能である。   Then, as a result of investigations on the cause of variation, when determining the degree of stress, it was better to determine whether the measured concentration of thioredoxins was an oxidant or a reductant. It was the first time that I was able to judge accurately. In the ELISA method, measurement is performed without distinguishing whether the thioredoxin in the measurement solution is an oxidized form or a reduced form. For this reason, in the conventional method for measuring thioredoxin, it is impossible in principle to measure the concentration of oxidized form or reduced form of thioredoxin or the ratio of oxidized form / reduced form.

本発明の目的は、試料溶液中に存在するチオレドキシンの酸化体と還元体を区別して、その濃度に関する情報を取得する情報取得装置を提供することにある。本発明の他の目的は、この酵素電極を用い、チオレドキシンの酸化体と還元体を区別して、これらの濃度や濃度比に関する情報の取得を可能とする装置を提供することにある。本発明の他の目的は、かかる情報取得装置によりチオレドキシンの酸化体と還元体の濃度比が測定可能であるという利点を利用して、ストレス度の分類のための情報を得ることのできるストレス度表示装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an information acquisition device that distinguishes between an oxidized form and a reduced form of thioredoxin present in a sample solution and acquires information on the concentration thereof. Another object of the present invention is to provide an apparatus that uses this enzyme electrode to distinguish between oxidized and reduced forms of thioredoxin and to acquire information on these concentrations and concentration ratios. Another object of the present invention is to take advantage of the fact that the concentration ratio of oxidized form and reduced form of thioredoxin can be measured by such an information acquisition device, and the degree of stress from which information for classifying the degree of stress can be obtained. It is to provide a display device.

本発明の情報取得装置は、チオレドキシン類の濃度に関する情報を取得する情報取得装置であって、試料中におけるチオレドキシン類の酸化還元反応を利用して、該チオレドキシン類の酸化体の濃度と還元体の濃度の少なくとも一方を、区別して測定することを特徴とする情報取得装置である。また、本発明にかかるストレスセンサは、上記構成の情報取得装置と、ストレス度判定部とを有するストレスセンサである。   The information acquisition apparatus of the present invention is an information acquisition apparatus for acquiring information relating to the concentration of thioredoxins, using the oxidation-reduction reaction of thioredoxins in a sample, It is an information acquisition device characterized by distinguishing and measuring at least one of the concentrations. Moreover, the stress sensor concerning this invention is a stress sensor which has the information acquisition apparatus of the said structure, and a stress degree determination part.

本発明のストレス度情報取得装置は、計測対象者のストレス度に関する情報を取得するためのストレス度情報取得装置であって、計測対象者由来の試料中におけるチオレドキシン類の酸化還元反応を利用して、該チオレドキシン類の酸化体の濃度と還元体の濃度の少なくとも一方を、区別して測定し、でのチオレドキシン類の酸化体の濃度、還元体の濃度及びこれらの濃度の比から選択される第1の情報と、前記第1の情報とストレス度合との関係に関する第2の情報とに基づいて、計測対象者のストレス度を判定するストレス度判定手段を有することを特徴とするストレス度情報取得装置である。   The stress level information acquisition device of the present invention is a stress level information acquisition device for acquiring information on the stress level of a measurement target person, and utilizes a redox reaction of thioredoxins in a sample derived from the measurement target level. The concentration of the oxidized form of the thioredoxins and the concentration of the reduced form are separately measured, and the concentration is selected from the oxidized form concentration of the thioredoxins, the reduced form concentration, and the ratio of these concentrations. And a stress level determination means for determining the stress level of the person to be measured based on the second information related to the relationship between the first information and the stress level. It is.

本発明のストレス度判定方法は、計測対象者のストレス度を判定するためのストレス度判定方法において、計測対象者からの試料中におけるチオレドキシン類の酸化還元反応を利用して、該チオレドキシン類の酸化体の濃度と還元体の濃度の少なくとも一方と、予め設定されている基準と、に基づいてストレス度を判定する工程を有することを特徴とするストレス度判定方法である。   The stress level determination method of the present invention is a stress level determination method for determining the stress level of a measurement subject, and uses the oxidation-reduction reaction of thioredoxins in a sample from the measurement target to oxidize the thioredoxins. A stress level determination method comprising a step of determining a stress level based on at least one of a body concentration and a reductant concentration and a preset reference.

本発明の酵素電極は、導電性部材と酵素とを有する酵素電極において、前記酵素がチオレドキシン類の酸化還元反応を触媒する酵素であることを特徴とする酵素電極である。   The enzyme electrode of the present invention is an enzyme electrode having a conductive member and an enzyme, wherein the enzyme is an enzyme that catalyzes a redox reaction of thioredoxins.

本発明のチオレドキシン類濃度の測定方法は、試料中のチオレドキシン類の濃度を測定する方法において、試料中におけるチオレドキシン類の酸化還元酵素の反応を利用して、該チオレドキシン類の酸化体の濃度と還元体の濃度の少なくとも一方を、区別して測定することを特徴とするチオレドキシン類の濃度の測定方法である。   The method for measuring the concentration of thioredoxins according to the present invention is a method for measuring the concentration of thioredoxins in a sample, using the oxidoreductase reaction of thioredoxins in the sample, and the concentration and reduction of the oxidized form of thioredoxins. It is a method for measuring the concentration of thioredoxins, characterized by separately measuring at least one of the body concentrations.

本発明によれば、チオレドキシン類の濃度に関し、酸化体の濃度であるのか還元体の濃度であるかを区別することのできる情報取得装置等を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, regarding the density | concentration of thioredoxins, the information acquisition apparatus etc. which can distinguish whether it is the density | concentration of an oxidant, or the density | concentration of a reductant can be provided.

本発明のチオレドキシン類の濃度に関する情報を所得するための情報取得装置は、試料中におけるチオレドキシン類の酸化体の濃度と還元体の濃度の少なくとも一方を区別して測定するための構成を有する。   The information acquisition apparatus for obtaining information relating to the concentration of thioredoxins of the present invention has a configuration for distinguishing and measuring at least one of the oxidized form concentration and the reduced form concentration of thioredoxins in a sample.

かかる装置の好ましい態様は、チオレドキシン類の酸化体の濃度、還元体の濃度及びこれらの濃度の比から選択された項目の少なくとも1つを該チオレドキシン類の酸化還元反応を利用することにより測定するための構成を有する。かかる装置は、前記試料と、チオレドキシン類の酸化還元反応を触媒する酵素と、を反応させるための反応領域と、前記反応領域における前記試料と前記酵素の反応に基づいて前記項目の1以上を算出するための検出手段と、を少なくとも有する。   In a preferred embodiment of such an apparatus, at least one of items selected from the concentration of oxidized form of thioredoxins, the concentration of reduced form, and the ratio of these concentrations is measured by utilizing the redox reaction of the thioredoxins. It has the composition of. Such an apparatus calculates one or more of the items based on a reaction region for reacting the sample with an enzyme that catalyzes a redox reaction of thioredoxins, and a reaction between the sample and the enzyme in the reaction region. And at least detecting means for

本発明におけるチオレドキシン類の濃度の測定や濃度に関する情報の取得には、試料中の濃度自体を求める場合や規定量の試料中の測定対象物(化合物)の絶対量を求める場合も含まれる。例えば、10ml血を採って、その中の絶対量を調べることも、本発明における濃度を測定していることに他ならない。   The measurement of the concentration of thioredoxins and the acquisition of information related to the concentration in the present invention include the case of obtaining the concentration itself in the sample and the case of obtaining the absolute amount of the measurement object (compound) in the specified amount of sample. For example, taking 10 ml of blood and examining the absolute amount thereof is nothing but measuring the concentration in the present invention.

まず、チオレドキシン類について詳述する。チオレドキシンには、既述の2つのシステイン残基間で、ジスルフィド結合を作る酸化型と、ジチオールとなる還元型が存在する。このうち還元型は、抗酸化物質として機能し、単独で活性酸素種を消去するほか、ペルオキシレドキシンとの作用により、細胞内の活性酸素種を消去し、酸化体となる。一方で、酸化体は、チオレドキシン還元酵素の存在下、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸(NADPH)により還元体へと変換される。   First, thioredoxins will be described in detail. Thioredoxin has an oxidized form that forms a disulfide bond between the two cysteine residues described above and a reduced form that becomes dithiol. Of these, the reduced form functions as an antioxidant and eliminates reactive oxygen species by itself, and also eliminates reactive oxygen species in cells by the action of peroxiredoxin and becomes an oxidant. On the other hand, the oxidized form is converted into the reduced form by nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) in the presence of thioredoxin reductase.

チオレドキシン類の酸化還元反応を触媒する酵素は、チオレドキシン類が、酸化体、もしくは、還元体であることを区別し、その酵素に対応した反応を触媒する。このため、従来のELISA法では、原理的に不可能であったチオレドキシン類の酸化体の濃度、還元体の濃度、もしくは酸化体と還元体の濃度比を測定することができる。   The enzyme that catalyzes the redox reaction of thioredoxins distinguishes that the thioredoxins are oxidized or reduced, and catalyzes the reaction corresponding to the enzyme. For this reason, it is possible to measure the concentration of oxidized form of thioredoxins, the concentration of reduced form, or the concentration ratio of oxidized form and reduced form, which was impossible in principle by the conventional ELISA method.

この場合のチオレドキシンの酸化還元反応を触媒する酵素としては、チオレドキシン酸化酵素、チオレドキシン脱水素酵素、チオレドキシン還元酵素、ペルオキシレドキシンが適用でき、中でも、チオレドキシン還元酵素が好ましく用いられる。この酵素は、単独で用いてもよいし、他のチオレドキシンの酸化還元を触媒しない酵素とあわせて使用してもよい。特に、チオレドキシンが関与しない反応を触媒する酵素を、チオレドキシンの酸化還元反応を触媒する酵素と共役させて用いることは好ましい。この例としては、チオレドキシン還元酵素とフェレドキシン NADP+レダクターゼの組合せが挙げられる。   In this case, thioredoxin oxidase, thioredoxin dehydrogenase, thioredoxin reductase, and peroxiredoxin can be applied as the enzyme that catalyzes the oxidation-reduction reaction of thioredoxin. Among them, thioredoxin reductase is preferably used. This enzyme may be used alone or in combination with other enzymes that do not catalyze redox of thioredoxin. In particular, it is preferable to use an enzyme that catalyzes a reaction not involving thioredoxin in combination with an enzyme that catalyzes a redox reaction of thioredoxin. An example of this is the combination of thioredoxin reductase and ferredoxin NADP + reductase.

この場合のチオレドキシン類とは、チオレドキシン(TRX)に加えて、チオレドキシンスーパーファミリーと呼ばれるチオレドキシン用のドメインを持つ一連のたんぱく質群を含む。このチオレドキシンスーパーファミリー分子は、-Cys-X-X-Cys-からなる活性部位を持ち、活性部位のジスルフィド/ジチオール基によりその酸化還元能を担う分子である。また、チオレドキシンスーパーファミリーの中には、複数のチオレドキシンモチーフを持つものも含む。これらチオレドキシンスーパーファミリーの例としては、TRX、Sptrx、PDI、ERp72及びERdj5が挙げられる。   The thioredoxins in this case include a series of proteins having a domain for thioredoxin called a thioredoxin superfamily in addition to thioredoxin (TRX). This thioredoxin superfamily molecule has an active site composed of -Cys-X-X-Cys-, and is a molecule that bears its redox ability by the disulfide / dithiol group of the active site. The thioredoxin superfamily also includes those having multiple thioredoxin motifs. Examples of these thioredoxin superfamily include TRX, Sptrx, PDI, ERp72 and ERdj5.

この場合の酵素反応による測定方法とは、チオレドキシン類の濃度測定のための反応に酵素反応が含まれている測定方法である。チオレドキシン類に酸化還元酵素を作用させる酵素反応及びチオレドキシン類の酸化還元反応にリンクした酵素反応の少なくとも一方を用いてチオレドキシン類の濃度が測定される。先に述べたとおり、チオレドキシン類の酸化還元酵素による反応に加えて、検出手段で検出可能な変化を取り出すための他の酵素反応をチオレドキシン類の酸化還元酵素反応にリンクさせてもよい。濃度測定のための酵素反応に用いる酵素は、担体に固定した状態で、すなわち固定化酵素として用いることができる。   The measurement method by enzyme reaction in this case is a measurement method in which an enzyme reaction is included in the reaction for measuring the concentration of thioredoxins. The concentration of thioredoxins is measured using at least one of an enzyme reaction that causes oxidoreductase to act on thioredoxins and an enzyme reaction linked to the redox reaction of thioredoxins. As described above, in addition to the reaction of thioredoxins with an oxidoreductase, another enzyme reaction for extracting a change detectable by the detection means may be linked to the oxidoreductase reaction of thioredoxins. The enzyme used for the enzyme reaction for concentration measurement can be used in a state of being immobilized on a carrier, that is, as an immobilized enzyme.

酵素反応に基づく反応領域に得られる変化を検出するための検出法は特に限定されるものではない。検出法としては、好ましくは、酵素電極法、吸光度法(比色法を含む)、発光検出法が用いられ、さらに好ましくは、酵素電極法、比色法が用いられる。   The detection method for detecting the change obtained in the reaction region based on the enzyme reaction is not particularly limited. As a detection method, an enzyme electrode method, an absorbance method (including a colorimetric method), and a luminescence detection method are preferably used, and an enzyme electrode method and a colorimetric method are more preferably used.

この比色法の例としては、NADPHがNADP+に変化するときの340nmにおける吸光度変化を利用する方法や、このNADPHに加えて、色素を用いる方法が挙げられる。この色素の例としては、5,5'-ジチオビス(2-ニトロ安息香酸)、ジチオスレイトールが挙げられる。 Examples of this colorimetric method include a method using a change in absorbance at 340 nm when NADPH changes to NADP + , and a method using a dye in addition to NADPH. Examples of this dye include 5,5′-dithiobis (2-nitrobenzoic acid) and dithiothreitol.

この場合の測定を行う際の環境は、特に限定されるものではないが、チオレドキシン類が液体中に存在する環境が好ましく用いられ、さらに水、アルコール類、イオン性液体を含む溶液がさらに好ましく用いられる。   The environment for measurement in this case is not particularly limited, but an environment in which thioredoxins are present in a liquid is preferably used, and a solution containing water, alcohols, or an ionic liquid is more preferably used. It is done.

酵素電極は、導電性部材とチオレドキシン類の酸化還元反応を触媒する酵素とを少なくとも有して構成される。酵素としては、必要に応じて、チオレドキシン類の酸化還元反応を触媒する酵素に加えて他の酵素を併用しても良い。   The enzyme electrode includes at least an electroconductive member and an enzyme that catalyzes a redox reaction of thioredoxins. As the enzyme, if necessary, another enzyme may be used in combination with the enzyme that catalyzes the redox reaction of thioredoxins.

導電性部材は、酵素反応で生成した電気的な変化を外部回路に取り出して、これを測定可能とするためのもので、導電性が高く、酵素反応を行う条件下において充分な電気化学安定性を有する材料からなるものが利用される。このような導電性部材の構成材料の例としては、Au、Ptなどの金属、ポリアセチレン類、ポリアリーレン類などの導電性高分子、In、Sn、Znなどを含む金属酸化物などを挙げることができる。更に、導電性部材の構成材料の例としては、グラファイト、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、フラーレン化合物などの炭素材料などを挙げることができる。あるいは、これらの2種以上の複合材料や、基体の表面に導電性材料の層を設けた複合材料でもよい。   The conductive member is used to extract the electrical changes generated by the enzyme reaction to an external circuit and measure it. It is highly conductive and has sufficient electrochemical stability under the conditions of the enzyme reaction. What consists of material which has is utilized. Examples of the constituent material of the conductive member include metals such as Au and Pt, conductive polymers such as polyacetylenes and polyarylenes, and metal oxides including In, Sn, and Zn. it can. Furthermore, examples of the constituent material of the conductive member include carbon materials such as graphite, carbon black, carbon nanotube, carbon nanohorn, and fullerene compound. Alternatively, these two or more composite materials, or a composite material in which a conductive material layer is provided on the surface of the substrate may be used.

導電性部材への酵素の固定化は、目的とする酵素電極の機能が得られるように酵素を固定できる方法であれば特に制限されず、公知の方法が利用できる。また、酵素とともに、酵素と導電性部材間の電子の受け渡しを促進させる、金属錯体、キノン類、複素環式化合物などのメディエータを併用しても良い。   The immobilization of the enzyme to the conductive member is not particularly limited as long as the enzyme can be immobilized so that the target enzyme electrode function can be obtained, and a known method can be used. In addition to the enzyme, mediators such as metal complexes, quinones, and heterocyclic compounds that promote the transfer of electrons between the enzyme and the conductive member may be used in combination.

上記の構成の酵素電極によりチオレドキシン類の酵素電極法を用いた情報取得装置を構成することができる。この情報取得装置は、以下の構成要素を少なくとも用いて構成することができる。
(1)試料溶液を収容し得る反応領域。
(2)反応領域中に設置された酵素電極。
(3)反応領域に収納された試料溶液と酵素電極との反応を電気的変化として検出することにより、先の挙げた項目の少なくとも1つの測定を行うための反応検出手段。
An information acquisition apparatus using the enzyme electrode method of thioredoxins can be constituted by the enzyme electrode having the above configuration. This information acquisition apparatus can be configured using at least the following components.
(1) A reaction region that can accommodate a sample solution.
(2) An enzyme electrode installed in the reaction region.
(3) Reaction detection means for measuring at least one of the above-mentioned items by detecting a reaction between the sample solution stored in the reaction region and the enzyme electrode as an electrical change.

この装置を用いることで、チオレドキシン類の酸化体、還元体に関する濃度、並びに酸化体と還元体の濃度に関する比率の少なくとも1つ項目を測定することができる。   By using this apparatus, it is possible to measure at least one item of the concentration relating to the oxidized form and reduced form of thioredoxins, and the ratio relating to the concentration of oxidized form and reduced form.

酵素電極法とは、電極反応で検出される信号に酵素反応が関与している測定法であり、具体的には電極上で反応する物質の濃度が酵素反応によって変化するものや、電極間の電気的な信号が酵素反応によって変化するものが挙げられる。これらの例としては、前者として、電極上における酸素や過酸化水素、もしくは、キノン類、金属錯体化合物を含む酸化還元物質の濃度が酵素反応と関連して変化するもの、後者としては、電極間のインピーダンスが酵素反応に関連して変化するものが挙げられる。また、この前者と後者の区別は便宜的なものであり、ある測定法が両者に属することを否定しない。また、この酵素電極において、酵素、あるいは酵素と電極間の電荷を媒介する物質の一方、もしくは両方は、電極に固定化されていてもよい。   The enzyme electrode method is a measurement method in which an enzyme reaction is involved in the signal detected by the electrode reaction. Specifically, the concentration of the substance that reacts on the electrode changes due to the enzyme reaction, or between the electrodes. An example in which an electrical signal is changed by an enzyme reaction is mentioned. Examples of these include the former in which the concentration of redox substances including oxygen, hydrogen peroxide, quinones, and metal complex compounds on the electrode changes in relation to the enzyme reaction, and the latter between the electrodes. In which the impedance changes in relation to the enzyme reaction. Further, the distinction between the former and the latter is convenient, and it cannot be denied that a certain measurement method belongs to both. In this enzyme electrode, either or both of the enzyme and the substance that mediates the charge between the enzyme and the electrode may be immobilized on the electrode.

電極を用いて測定を行う場合には、電極表面の粗化や微細な構造をもつ材料の形成により表面積を増大させること及び電極の表面にバックグラウンド電流を低減する処理を施すことが好ましく行われる。この処理の例としては、化学的に電極を修飾する方法や物理的に修飾することが挙げられる。具体例として、前者としては、チオール化合物やシラン化合物の吸着が挙げられ、後者としては、電極表面をフッ素樹脂膜や、透析膜で覆うことが挙げられる。またこれらの手法は、単独で用いてもよいし、組み合わせて使用してもよい。   When measuring using an electrode, it is preferable to increase the surface area by roughening the surface of the electrode or forming a material having a fine structure, and subjecting the surface of the electrode to a treatment that reduces the background current. . Examples of this treatment include a method of chemically modifying the electrode and a physical modification. As a specific example, the former includes adsorption of a thiol compound or a silane compound, and the latter includes covering the electrode surface with a fluororesin film or a dialysis membrane. Moreover, these methods may be used alone or in combination.

酵素電極を利用して、チオレドキシンの酸化体及び還元体の少なくとも一方が関与する酵素反応に基づく電気化学的変化を測定してチオレドキシンの酸化体及び還元体の少なくとも一方の濃度を算出することができる。この電気的変化としては、電流、電荷量、電位、電圧及びインピーダンスを挙げることができ、これらの1以上を測定し、その値からチオレドキシンの酸化体及び還元体の少なくとも一方の濃度を算出することができる。ここで測定される電流とは、電極上における物質の反応に起因する電流であってよく、これは、定常電流であっても過渡電流であってもよい。ここで測定される電荷量とは、観測される電流値の積算であってよく、これは、試料溶液中の特定の物質の全電解であっても、部分電解であってもよい。ここで測定される電位とは、酵素の活性中心の電位や、酵素反応に関与して酸化還元比が変化する化合物の電位が関与するものであってよく、これらは、静的なものでも動的なものであってよい。ここで測定されるインピーダンスとは、電極間のインピーダンスが酵素反応に関連して変化するものであってよく、インピーダンスのうち虚数成分、実数成分、あるいはこれらの組合せを用いて評価するものであってよい。   By using an enzyme electrode, it is possible to calculate the concentration of at least one of oxidized form and reduced form of thioredoxin by measuring an electrochemical change based on an enzyme reaction involving at least one of oxidized form and reduced form of thioredoxin. . Examples of this electrical change include current, charge amount, potential, voltage, and impedance. One or more of these can be measured, and the concentration of at least one of the oxidized form and reduced form of thioredoxin can be calculated from the measured value. Can do. The current measured here may be a current resulting from a reaction of a substance on the electrode, and this may be a steady current or a transient current. The charge amount measured here may be an integration of observed current values, which may be total electrolysis of a specific substance in a sample solution or partial electrolysis. The potential measured here may be the potential of the active center of the enzyme or the potential of a compound whose oxidation-reduction ratio changes due to the enzyme reaction. It may be something like that. The impedance measured here may be one in which the impedance between the electrodes changes in relation to the enzyme reaction, and is evaluated using an imaginary component, a real component, or a combination thereof. Good.

すなわち、酵素反応に伴う電気化学的変化を検出する場合は、かかる電気化学的変化を電流、電荷量、電位、電圧及びインピーダンスの少なくとも1種として検出し、所望とする酸化体または還元体の濃度を算出することができる。   That is, when detecting an electrochemical change associated with an enzyme reaction, the electrochemical change is detected as at least one of current, charge amount, potential, voltage and impedance, and the desired concentration of oxidized or reduced form is detected. Can be calculated.

電気化学的変化を検出する方法としては、以下の具体例を更に挙げることができる。
(A)チオレドキシン類の酸化体を還元する酵素反応に関連して移動する電子の量を、電流、電荷量で評価する方法。
(B)チオレドキシン類の酸化体を還元する酵素反応に関連して移動する電子の量を、媒介物質を利用して電極において電流、電荷量で評価する方法。
(C)チオレドキシン類の酸化体を還元する酵素反応に関連して酸化される媒介物質の酸化体/還元体の比を電極において、電流、電荷量、電位、電圧で評価する方法。
As a method for detecting an electrochemical change, the following specific examples can be further given.
(A) A method for evaluating the amount of electrons transferred in relation to an enzyme reaction that reduces an oxidized form of thioredoxins, using a current and a charge amount.
(B) A method for evaluating the amount of electrons transferred in association with an enzyme reaction that reduces an oxidized form of thioredoxins by using an electric current and a charge amount at an electrode using a mediator.
(C) A method in which the ratio of oxidized form / reduced form of a mediator that is oxidized in association with an enzymatic reaction that reduces oxidized form of thioredoxins is evaluated at the electrode by current, charge amount, potential, and voltage.

なお、上記の評価とは、予め設けた基準、例えば検量線に従って、測定により得られた電流、電荷量、電位、電圧から測定対象物質の濃度を算出することをいう。   In addition, said evaluation means calculating the density | concentration of a to-be-measured substance from the electric current, electric charge amount, electric potential, and voltage which were obtained by measurement according to the criteria provided beforehand, for example, a calibration curve.

測定されるチオレドキシン類の源は、特に限定されるものではないが、生体の体液、組織が好ましく用いられる。なかでも、動物の体液がさらに好ましく用いられ、そのなかでもヒトの体液が最も好ましく用いられる。この体液は、特に限定されるものではないが、血液、血液を構成する成分(血清、血漿を含む)、尿、唾液が好ましく用いられる。   The source of thioredoxins to be measured is not particularly limited, but biological fluids and tissues are preferably used. Of these, animal body fluids are more preferably used, and human body fluids are most preferably used. The body fluid is not particularly limited, but blood, blood components (including serum and plasma), urine, and saliva are preferably used.

この場合の装置においては、チオレドキシン類の測定を行う前後の、別途処理が好ましく行われる。この処理の例としては、分離、分画、ろ過、洗浄、抽出、精製、温度変化、分散、混合、沈殿、透析、蒸留、修飾(化学反応を含む)、脱酸素、脱泡、超音波処理、マイクロ波処理、磁場の印加を伴う処理、電解、電気泳動、クロマトグラムが挙げられる。必要に応じてこれらから選択された1つの処理を、あるいは2以上の処理を組み合わせて用いることができる。これらの前後処理を自動化して装置の一部として組み込む手法も好ましく用いられる。また、マイクロ流路等の微小な空間をこの前後処理、かつまたは、測定に利用することも好ましく用いられる。   In the apparatus in this case, separate processing is preferably performed before and after the measurement of thioredoxins. Examples of this treatment include separation, fractionation, filtration, washing, extraction, purification, temperature change, dispersion, mixing, precipitation, dialysis, distillation, modification (including chemical reactions), deoxygenation, defoaming, and sonication. , Microwave treatment, treatment with application of magnetic field, electrolysis, electrophoresis, chromatogram. One process selected from these can be used as necessary, or a combination of two or more processes can be used. A method of automating these pre- and post-processing and incorporating them as part of the apparatus is also preferably used. In addition, it is also preferable to use a minute space such as a microchannel for this pre- and post-processing and / or measurement.

酵素反応を用いる測定方法の具体例としては、チオレドキシン類の還元酵素(チオレドキシン還元酵素)を用いる測定方法がある。この測定方法では、試料に中に含まれるチオレドキシン類の酸化体に特異的にチオレドキシン還元酵素が作用し、還元体に還元される。その際の酸化還元反応を各種の検出法により検出して酸化体の濃度を、還元体と区別して求めることができる。更に、チオレドキシン類の酸化酵素を用いることで同様にして試料中の還元体の濃度を酸化体と区別して求めることができる。   As a specific example of the measurement method using an enzyme reaction, there is a measurement method using a thioredoxin reductase (thioredoxin reductase). In this measurement method, thioredoxin reductase specifically acts on an oxidized form of thioredoxins contained in a sample, and is reduced to a reduced form. The oxidation-reduction reaction at that time can be detected by various detection methods, and the concentration of the oxidant can be determined separately from the reductant. Further, by using an oxidase of thioredoxins, the concentration of the reduced product in the sample can be obtained separately from the oxidized product.

更に、チオレドキシン還元酵素を用いてチオレドキシン類の還元体の試料中の濃度を求めることもできる。例えば、まず試料中の酸化体濃度を測定しておき、試料にチオレドキシン類を酸化する酸化剤を加えて試料中に存在する還元体を酸化体に変換し、余剰の酸化剤を酵素反応等で除去しておく。次に、試料中の酸化体の濃度を測定する方法と同様の濃度測定法を実施する。そして、検出された数値から酸化剤添加前の酸化体濃度を差し引くことで還元体の濃度を求める。   Furthermore, the concentration of the reduced form of thioredoxins in the sample can be determined using thioredoxin reductase. For example, the oxidant concentration in the sample is first measured, an oxidant that oxidizes thioredoxins is added to the sample to convert the reductant present in the sample into an oxidant, and the excess oxidant is converted by an enzymatic reaction or the like. Remove it. Next, a concentration measuring method similar to the method for measuring the concentration of oxidant in the sample is performed. And the density | concentration of a reductant is calculated | required by subtracting the oxidant density | concentration before oxidant addition from the detected numerical value.

本発明のストレス度情報取得装置及びストレス度判定方法は、以下の第1の情報と第2の情報から計測対象者のストレス度を判定するものである。
(1)計測対象者からの試料中におけるチオレドキシン類の酸化体と還元体とを区別してこれらの濃度を測定して得られる第1の情報。
(2)この第1の情報とストレス度との関係に関する第2の情報。
The stress level information acquisition apparatus and the stress level determination method of the present invention determine the stress level of the measurement target person from the following first information and second information.
(1) First information obtained by distinguishing an oxidized form and a reduced form of thioredoxins in a sample from a measurement subject and measuring their concentrations.
(2) Second information relating to the relationship between the first information and the stress level.

前記第1の情報には、チオレドキシンの酸化体の濃度、還元体の濃度及びこれらの濃度の比の少なくとも1つの項目を用いることができる。この装置は、好ましくは、チオレドキシン類の濃度に関する上記の項目の少なくとも1つを、第2の情報に基づいて分類して、計測対象者のストレス度を判定するためのストレス度判定手段を有する。このストレス度判定手段からストレスセンサのストレス度判定部を構成することができる。   For the first information, at least one item of the oxidized form concentration of thioredoxin, the reduced form concentration, and the ratio of these concentrations can be used. This apparatus preferably includes a stress level determination means for classifying at least one of the above items relating to the concentration of thioredoxins based on the second information to determine the stress level of the measurement subject. The stress level determination unit of the stress sensor can be configured from the stress level determination means.

かかる装置の構成ユニットのブロック図の一例を図13及び図14に示す。   An example of a block diagram of the constituent units of such an apparatus is shown in FIGS.

図13に示す装置は、入力装置、CPU及び出力手段を少なくとも有し、必要に応じて設けられた記憶装置及び表示装置を更に有する。計測対象者からのチオレドキシン類の濃度の値または濃度を示すデータは入力装置により入力される。ここで、濃度を示すデータは、濃度測定に用いた検出法に対応した吸光度や電流値などである。CPUには、入力されたデータを予め設定された基準に基づいて処理して計測対象者のストレス度を分類して、判定するプログラムを書き込んである。このプログラムによって判定されたストレス度、すなわち判定結果は出力手段、すなわち判定結果出力手段により出力可能となっている。例えば、表示手段としてディスプレーを用いた場合には、判定結果をディスプレーに表示する。あるいは、出力手段から紙などの適当な媒体に判定結果を出力してもよい。   The apparatus shown in FIG. 13 includes at least an input device, a CPU, and output means, and further includes a storage device and a display device provided as necessary. The concentration value of thioredoxins from the measurement subject or data indicating the concentration is input by the input device. Here, the data indicating the concentration is an absorbance or a current value corresponding to the detection method used for the concentration measurement. The CPU is written with a program for processing the input data based on preset criteria to classify and measure the stress level of the person being measured. The degree of stress determined by this program, that is, the determination result can be output by the output means, that is, the determination result output means. For example, when a display is used as the display means, the determination result is displayed on the display. Alternatively, the determination result may be output from an output unit to an appropriate medium such as paper.

ストレス度を分類するための予め設定された基準は、統計学的に収集したデータに基づいて作成することができる。例えば、ストレス度を複数の段階にランク付し、各ランクに相当するチオレドキシン類の酸化体の濃度の範囲を統計学的に収集したデータに基づいて決定しておく。計測対象者からの試料中のチオレドキシン類の酸化体の濃度をこのランク付に応じて分類し、どのランクのストレス度を計測対象者が有するかをCPUで自動判定させる。このストレス度の分類、判定の指標とし、チオレドキシン類の酸化体の濃度、還元体の濃度及びこれらの濃度比の少なくとも1つの項目を用いることができる。また、必要に応じてチオレドキシン類(酸化体+還元体)の試料中での濃度も指標として追加利用可能である。   Pre-set criteria for classifying the stress level can be created based on statistically collected data. For example, the degree of stress is ranked in a plurality of stages, and the range of the concentration of oxidized form of thioredoxins corresponding to each rank is determined based on statistically collected data. The concentration of the oxidized form of thioredoxins in the sample from the measurement subject is classified according to the ranking, and the CPU automatically determines which rank of the stress the measurement subject has. As an index for classification and determination of the degree of stress, at least one item of the thioredoxin oxidant concentration, the reductant concentration, and the concentration ratio thereof can be used. Further, if necessary, the concentration of thioredoxins (oxidized body + reduced body) in the sample can be additionally used as an index.

図13に示すように、記憶装置を設けておくことで、計測対象者からのチオレドキシン類の濃度に関するデータや、判定結果を記録しておくことができ、時間、日、週、月または年ごとの経時的変化に関するデータの作成をCPUに行わせることも可能となる。   As shown in FIG. 13, by providing a storage device, it is possible to record data on the concentration of thioredoxins from the measurement subject and determination results, and for each hour, day, week, month or year It is also possible to cause the CPU to create data relating to changes over time.

図14に示す装置は、チオレドキシン類の試料中における濃度の測定を行う情報取得装置を更に有する。この情報取得装置として、上述した酵素反応を利用した測定を行う装置を少なくとも用いることが好ましい。   The apparatus shown in FIG. 14 further includes an information acquisition apparatus that measures the concentration of thioredoxins in a sample. As this information acquisition apparatus, it is preferable to use at least an apparatus that performs the measurement using the enzyme reaction described above.

ストレス度情報取得装置で利用するチオレドキシン類の濃度に測定値は、以下のようにして求めたものを利用することができる。
(1)チオレドキシン類の酸化体の濃度
(1−1)試料を用いて測定したチオレドキシン類の酸化体の濃度。
(1−2)試料中に含まれる酸化体と還元体の合計としてのチオレドキシン類全濃度から還元体の濃度を引いて得られる濃度。
(1−3)試料中に含まれる酸化体と還元体の合計としてのチオレドキシン類全濃度と、酸化体と還元体の濃度比から得られる酸化体の濃度。
(2)チオレドキシン類の還元体の濃度
(2−1)試料を用いて測定したチオレドキシン類の還元体の濃度。
(2−2)酸化体と還元体の合計としてのチオレドキシン類全濃度から酸化体の濃度を引いて得られる濃度。
(2−3)試料中に含まれる酸化体と還元体の合計としてのチオレドキシン類全濃度と、酸化体と還元体の濃度比から得られる酸化体の濃度。
(3)チオレドキシン類の酸化体と還元体の濃度比
(3−1)試料を用いて測定した酸化体と還元体の濃度から求めた比。
(3−2)酸化体と還元体の合計としてのチオレドキシン類全濃度と、酸化体の濃度から求めた比。
(3−3)酸化体と還元体の合計としてのチオレドキシン類全濃度と、還元体の濃度から求めた比。
(3−4)チオレドキシンの活性部位の電位、もしくは活性部位の電位に関連して電位が変化する物質の電位を測定して得られる比。
As the measured value of the concentration of thioredoxins used in the stress degree information acquisition apparatus, a value obtained as follows can be used.
(1) Concentration of oxidized form of thioredoxins (1-1) Concentration of oxidized form of thioredoxins measured using a sample.
(1-2) A concentration obtained by subtracting the concentration of the reductant from the total concentration of thioredoxins as the sum of the oxidant and the reductant contained in the sample.
(1-3) The concentration of oxidant obtained from the total concentration of thioredoxins as the sum of oxidant and reductant contained in the sample and the concentration ratio of oxidant and reductant.
(2) Concentration of reduced form of thioredoxins (2-1) Concentration of reduced form of thioredoxins measured using a sample.
(2-2) A concentration obtained by subtracting the concentration of oxidant from the total concentration of thioredoxins as the sum of oxidant and reductant.
(2-3) The concentration of oxidant obtained from the total concentration of thioredoxins as the sum of oxidant and reductant contained in the sample, and the concentration ratio of oxidant and reductant.
(3) Concentration ratio of oxidized form and reduced form of thioredoxins (3-1) A ratio obtained from the concentration of oxidized form and reduced form measured using a sample.
(3-2) A ratio obtained from the total concentration of thioredoxins as the sum of the oxidized form and the reduced form and the concentration of the oxidized form.
(3-3) A ratio obtained from the total concentration of thioredoxins as the sum of the oxidant and the reductant and the concentration of the reductant.
(3-4) A ratio obtained by measuring the potential of the active site of thioredoxin or the potential of a substance whose potential changes in relation to the potential of the active site.

チオレドキシンの活性部位の電位、もしくは活性部位の電位に関連して電位が変化する物質の電位を測定して得られる比を求める方法としては以下の方法を挙げることができる。   Examples of a method for obtaining the ratio obtained by measuring the potential of the active site of thioredoxin or the potential of a substance whose potential changes in relation to the potential of the active site include the following methods.

まず、電位の測定は、チオレドキシンの活性部位と測定上充分な速度で電子移動を行う電極、もしくは、この活性部位と電極間の電気的な接続を可能とする物質が存在し、チオレドキシンの活性部位の電位を測定できる条件で行う。この条件下で、チオレドキシンの酸化体/還元体の比によって変化する電位をネルンストの式を用いて算出する。
ネルンストの式:
(E=E0+(RT/nF)ln(aO/aR
E:電極電位
0:標準電極電位
R:気体定数
T:絶対温度
n:反応に関与する電子数
F:ファラデー定数
O:酸化体の活量
R:還元体の活量
なお、チオレドキシン類の全量を測定する方法として、酵素を使用しない方法を組み合わせてもよい。そのような方法としては、酵素免疫測定法(ELISA)などを挙げることができる。
First, in measuring the potential, there is an active site of thioredoxin and an electrode that performs electron transfer at a sufficient speed for measurement, or a substance that enables electrical connection between the active site and the electrode, and the active site of thioredoxin The measurement is performed under the condition that can measure the potential. Under this condition, the potential that changes depending on the ratio of oxidized form / reduced form of thioredoxin is calculated using the Nernst equation.
Nernst equation:
(E = E 0 + (RT / nF) ln (a O / a R )
E: electrode potential E 0 : standard electrode potential R: gas constant T: absolute temperature n: number of electrons involved in the reaction F: Faraday constant a O : oxidant activity a R : reductant activity thioredoxins As a method for measuring the total amount of the above, a method not using an enzyme may be combined. Examples of such a method include enzyme immunoassay (ELISA).

抗酸化物質であるチオレドキシンは、生体に酸化ストレスが加わると誘導され、その濃度が増大するため、非特許文献1のように酸化ストレスの指標として用いられる。しかし、この指標は、
1.酸化ストレスの発生、
2.生体による酸化ストレスの検知、
3.チオレドキシンの誘導、及び
4.チオレドキシンの濃度増大
のように、複数のステップを経由する間接的なものである。
Thioredoxin, which is an antioxidant substance, is induced when oxidative stress is applied to a living body, and its concentration increases. Therefore, as in Non-Patent Document 1, it is used as an index of oxidative stress. But this indicator is
1. Generation of oxidative stress,
2. Detection of oxidative stress by living body,
3. 3. induction of thioredoxin, and It is indirect via multiple steps, such as increasing the concentration of thioredoxin.

このため、酸化ストレスの発生からチオレドキシンの濃度が増大するまでの間に時間差が発生し、また、これら複数のステップを経由する過程で個体によるレスポンスの差が生じ、結果として観測されるチオレドキシン濃度に個人差が生じるといった問題点がある。このために、この指標を基に、更に、精度の高いストレスの評価、疾患の診断、経過観察等を行うことが困難な場合があった。   For this reason, there is a time difference between the occurrence of oxidative stress and the increase in the concentration of thioredoxin, and there is a difference in response between individuals in the course of going through these multiple steps, resulting in the observed thioredoxin concentration. There is a problem that individual differences occur. For this reason, it may be difficult to perform highly accurate stress evaluation, disease diagnosis, follow-up observation, and the like based on this index.

そこで、本発明者らは酸化ストレスの発生とそれを評価するための指標との関係について検討した。その過程で、生体内のチオレドキシンの酸化体の濃度(あるいは酸化体/還元体比)は、以下の1から4のようにチオレドキシンの濃度と比較して少ないステップで応答する点に着目した。
1.酸化ストレスの発生。
2.チオレドキシン還元体による酸化ストレスの消去とチオレドキシン酸化体の生成。
3.チオレドキシンの酸化体の濃度(あるいは酸化体/還元体比)の上昇。
更に、生体による酸化ストレスの検知やチオレドキシンの誘導といった個人差が大きいと考えられる過程を含まない点に着目した。そして、これらの着目点に基づいて、チオレドキシンの酸化体の濃度、あるいは酸化体と還元体の濃度比を指標として酸化ストレスを評価する方法に到達した。
Therefore, the present inventors examined the relationship between the occurrence of oxidative stress and an index for evaluating it. In the process, attention was paid to the fact that the oxidized thioredoxin concentration (or oxidant / reductant ratio) in the living body responds in a smaller number of steps as compared with the thioredoxin concentration as shown in 1 to 4 below.
1. Occurrence of oxidative stress.
2. Elimination of oxidative stress by thioredoxin reductant and generation of thioredoxin oxidant.
3. Increased thioredoxin oxidant concentration (or oxidant / reductant ratio).
Furthermore, we focused on the fact that it does not include processes that are considered to have large individual differences such as detection of oxidative stress by the living body and induction of thioredoxin. Based on these points of interest, the inventors have reached a method for evaluating oxidative stress using the concentration of oxidized form of thioredoxin or the concentration ratio of oxidized form and reduced form as an index.

この方法では、上述のように指標が従来法と比較して酸化ストレスに対して直接的である。このため、酸化ストレスの印加から検知までの時間応答性に優れる。また、チオレドキシンの酸化体は、チオレドキシンが酸化を受けることによって生成し、加えられた酸化ストレスを直接に反映するために、従来のチオレドキシンの全体量を測定するよりも個人差が少ないといった特長を有する。その結果、より正確な酸化ストレスの評価、疾患の診断、経過観察等を行うことができる。   In this method, as described above, the index is more direct to oxidative stress than the conventional method. For this reason, it is excellent in the time responsiveness from application of oxidative stress to detection. In addition, the oxidized form of thioredoxin is produced by oxidation of thioredoxin and directly reflects the applied oxidative stress. Therefore, the thioredoxin oxidized form has less individual differences than measuring the total amount of thioredoxin. . As a result, more accurate oxidative stress evaluation, disease diagnosis, follow-up observation, and the like can be performed.

また、酸化ストレスに限らず多くのストレスに対する応答の機構は、互いに共通の要素があり、同時に様々なシグナル経路が活性化して密接に関連しあって調節を行っている。そのため、本発明にかかる酸化ストレスを評価できる手法によって、その他のストレスを評価することができる可能性がある。   In addition, not only oxidative stress but also many stress response mechanisms have elements common to each other, and at the same time, various signal pathways are activated and closely related to perform regulation. Therefore, there is a possibility that other stresses can be evaluated by a technique that can evaluate oxidative stress according to the present invention.

この場合のストレス評価の指標としては、チオレドキシン類の酸化体の濃度、もしくは酸化体と還元体の濃度比を単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、さらにはその他の指標と組み合わせて用いることが好ましい。組み合わせて用いる場合の評価方法の例としては、以下の方法を挙げることができる。
(1)x、yの2軸において存在する象限によってストレス度を分類して評価する方法。
(2)2軸のx、y座標と原点を頂点とする三角形の面積で評価する方法。
(3)図1のように2軸で座標上の位置を用いる方法。
(4)x、y、zの3軸において、x、y、z座標と原点を頂点とする四面体の体積によって評価する方法。
(5)図2のように多軸で描き出される図形の形状を用いてパターンを評価する方法。
As an index for stress evaluation in this case, the concentration of oxidized thioredoxins, or the concentration ratio of oxidized and reductant may be used alone or in combination, and other indicators and It is preferable to use in combination. The following methods can be given as examples of evaluation methods when used in combination.
(1) A method in which the stress level is classified and evaluated according to quadrants existing in the two axes x and y.
(2) A method of evaluating with the x and y coordinates of two axes and the area of a triangle having the origin as a vertex.
(3) A method of using a coordinate position on two axes as shown in FIG.
(4) A method of evaluating the x, y, z coordinates and the volume of a tetrahedron whose apex is the origin in the three axes x, y, z.
(5) A method for evaluating a pattern using the shape of a figure drawn in multiple axes as shown in FIG.

チオレドキシンの酸化体と還元体の濃度比を単独指標とする場合で説明すると、統計学的に得られたデータから、かかる濃度比とストレスの程度(ストレス度)の関係を予め設定しておく。例えば、濃度比に応じてストレス度をAからDのストレス度の高い順に4段階とする。測定対象者由来の試料に含まれるチオレドキシンの酸化体と還元体の濃度比を、上記の方法で測定し、得られた測定値から測定対象者のストレス度がAからDのいずれかに分類する。この分類処理は、酸化体と還元体の濃度比の実測値を所定のプログラムに従ってコンピュータ処理することで自動的に行うことができる。この場合、コンピュータのCPUなどが分類手段を構成する。分類結果は、出力手段によって、紙や各種のディスプレーなどの所望とする媒体を介して出力してもよいし、記憶手段に記憶、蓄積させておき、必要に応じて取り出せるようにしておいてもよい。このようなストレス度情報取得装置の構成ユニットのブロック図の一例を図13に示している。   In the case where the concentration ratio between the oxidized form and the reduced form of thioredoxin is used as a single index, the relationship between the concentration ratio and the degree of stress (stress level) is set in advance from statistically obtained data. For example, according to the concentration ratio, the stress level is set in four stages in descending order of the stress level from A to D. The concentration ratio of the oxidized form and the reduced form of thioredoxin contained in the sample derived from the measurement subject is measured by the above method, and the stress level of the measurement subject is classified into any one of A to D from the obtained measurement value. . This classification process can be automatically performed by computer processing the measured value of the concentration ratio of the oxidant and the reductant according to a predetermined program. In this case, the CPU of the computer constitutes the classification means. The classification result may be output by the output means via a desired medium such as paper or various displays, or may be stored and stored in the storage means so that it can be retrieved as necessary. Good. An example of a block diagram of the constituent units of such a stress level information acquisition apparatus is shown in FIG.

本発明のストレス度情報取得装置には、上記の分類手段及び分類結果出力手段に加えて、チオレドキシンの酸化体の濃度、還元体の濃度及びこれらの濃度比の少なくとも一つの項目を測定するための情報取得装置を有するものであってもよい。図14に、濃度情報取得装置を付加したストレス度情報取得装置の一例のブロック図を示している。   In addition to the above classification means and classification result output means, the stress level information acquisition apparatus of the present invention is for measuring at least one of the thioredoxin oxidant concentration, the reductant concentration, and the concentration ratio thereof. It may have an information acquisition device. FIG. 14 shows a block diagram of an example of a stress degree information acquisition device to which a concentration information acquisition device is added.

本発明のストレス度情報取得装置及びストレス度判定方法は、疾患の診断、疾患の経過観察に有用なストレス度に関する情報の取得のために好適に利用できる。この疾患としては、チオレドキシン類の酸化体に関する濃度、チオレドキシン類の酸化体、還元体濃度に関する比率の変化を伴うものであれば特に限定されるものではない。この疾患の例としては、肺疾患、循環器疾患、肝疾患、消化器疾患、腎疾患、糖尿病、後天性免疫不全症候群、腫瘍、皮膚疾患が挙げられる。   The stress level information acquisition apparatus and stress level determination method of the present invention can be suitably used for acquiring information related to a stress level that is useful for diagnosing a disease and observing the progress of the disease. The disease is not particularly limited as long as it is accompanied by a change in the concentration related to the oxidized form of thioredoxins and the ratio related to the oxidized form and reduced form concentration of thioredoxins. Examples of this disease include lung disease, cardiovascular disease, liver disease, gastrointestinal disease, kidney disease, diabetes, acquired immune deficiency syndrome, tumor, skin disease.

本発明のストレス度情報取得装置及びストレス度判定方法は、チオレドキシン類を医薬として使用する場合におけるチオレドキシン類の投与前にその効果を評価あるいは予測することや、投与後にその効果を評価あるいは予測する上で、好適に利用できる。   The stress level information acquisition apparatus and stress level determination method of the present invention are used for evaluating or predicting the effect of thioredoxins before administration in the case of using thioredoxins as a medicament, and for evaluating or predicting the effect after administration. Therefore, it can be suitably used.

例えば、図13及び図14の装置においてストレス度情報取得装置で判定された計測対象者のストレス度に基づいて疾患の可能性を表示装置に表示させてもよい。この場合、ストレス度と疾患の相関を手統計学的に収集したデータに基づいて予め求めておき、このデータを利用して判定されたストレス度に応じて可能性のある疾患を選択するプログラムをCPUに組み込んでおくことでかかる処理を行うことが可能である。また、記憶装置に測定対象者の経時的なデータを記憶させ、計測対象者の経時的なストレス度の変化を出力可能としておき、この変化に基づいて関連する疾患の経過を計測時ごとに「経過良好」や「変化なし」などに、分類して表示するようにすることも可能である。かかる分類も、統計学的に収集したデータに基づいて作成した基準に応じて作成可能である。   For example, the possibility of a disease may be displayed on the display device based on the stress level of the measurement subject determined by the stress level information acquisition apparatus in the apparatus shown in FIGS. In this case, a program for selecting a possible disease according to the degree of stress determined in advance based on data obtained by statistically collecting the correlation between the degree of stress and the disease. Such processing can be performed by incorporating it in the CPU. In addition, the time-dependent data of the measurement subject is stored in the storage device, and the change in the stress level of the measurement subject over time can be output, and the progress of the related disease is measured for each measurement based on this change. It is also possible to classify and display such as “good progress” or “no change”. Such classifications can also be created according to criteria created based on statistically collected data.

本発明のストレス度情報取得装置及びストレス度判定方法は、チオレドキシン類を医薬として使用する場合におけるチオレドキシン類の投与前にその効果を評価あるいは予測することや、投与後にその効果を評価あるいは予測する上で、好適に利用できる。   The stress level information acquisition apparatus and stress level determination method of the present invention are used for evaluating or predicting the effect of thioredoxins before administration in the case of using thioredoxins as a medicament, and for evaluating or predicting the effect after administration. Therefore, it can be suitably used.

例えば、図13及び図14に示す装置の記憶装置に、投薬が有効であるストレス度のパターンを記憶させておき、このパターンと計測対象者からのデータとを対比して、計測対象者における投薬の有効性の予測の補助となるデータを作成することも可能である。   For example, the memory device of the apparatus shown in FIG. 13 and FIG. 14 stores a pattern of stress level at which medication is effective, and compares this pattern with data from the measurement subject to administer medication for the measurement subject. It is also possible to create data that assists in predicting the effectiveness of.

また、投薬が有効であった場合や有効でなかった場合に関するストレス度の変化のパターン(例えば経時的変化)を保存データとして図13及び図14の装置の記憶させておく。そして、この保存データを用いて、投薬を行なった計測対象者からのデータと、このストレス度の変化のパターンとを対比して投薬が有効であったか、あるいは有効であることが予測できるかに関する評価を行うこともできる。これらの評価の基準として利用するストレス度のパターンやストレス度の変化のパターンも統計学的に収集したデータに基づいて作成可能である。   In addition, the stress level change pattern (for example, change over time) when the medication is effective or not effective is stored in the apparatus of FIGS. 13 and 14 as saved data. Then, using this stored data, the evaluation of whether the medication was effective or could be predicted to be effective by comparing the data from the measurement subject who performed the medication with the pattern of the change in the stress level. Can also be done. A stress level pattern and a stress level change pattern used as a basis for these evaluations can also be created based on statistically collected data.

以下に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明の方法は、これらの実施例のみに限定されるものではない。   The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the method of the present invention is not limited to these examples.

実施例1
NADPH酵素電極系
図3は、本発明のチオレドキシン類の酸化体、還元体に関する濃度、もしくは、酸化体と還元体の濃度比を測定する装置の一例を示す図である。図3において上面として示された部分は、各部材を上方から下方に順に展開して得られる平面図を示している。また、図3の断面として示されている図は、装置の垂直方向における断面図である。図3は、酵素電極を用いたチオレドキシンの酸化体濃度センサの感応部の基本構造の一例を示している。
Example 1
NADPH Enzyme Electrode System FIG. 3 is a diagram showing an example of an apparatus for measuring the concentration related to the oxidized form or reduced form of the thioredoxins of the present invention or the concentration ratio of oxidized form and reduced form. The portion shown as the upper surface in FIG. 3 shows a plan view obtained by developing each member in order from the top to the bottom. 3 is a cross-sectional view in the vertical direction of the apparatus. FIG. 3 shows an example of the basic structure of the sensitive part of the thioredoxin oxidant concentration sensor using an enzyme electrode.

この装置における感応部は、大きくは、反応槽カバー1、反応槽壁2、基板3、絶縁層4からなる。反応槽カバー1は、例えば粘着剤付のポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂からなり、これには、試料の導入口とエアの排出口となる開口5が設けられ、それぞれ反応槽6の対角に位置している。反応槽壁2は、例えばポリジメチルシロキサン(PDMS)からなり、基板3の電極7、8、9上に一定量の試料(一例をあげると500μL)が保持できるように設計されている。基板3には、例えばポリイミドからなる板材を用い、基板3上には作用極8、対極9、参照極7が設けられている。それぞれの電極は、スルーホール13を通して基板3の背面に接続され、リード11を通じて集電パッド12に接続されている。スルーホール13とリード11は、あらかじめ銅張りポリイミド基板のめっき、フォトリソグラフィーによって形成しておく。   The sensitive part in this apparatus mainly comprises a reaction tank cover 1, a reaction tank wall 2, a substrate 3, and an insulating layer 4. The reaction vessel cover 1 is made of, for example, polyethylene terephthalate (PET) resin with an adhesive, and provided with openings 5 serving as sample introduction ports and air discharge ports, which are respectively positioned diagonally to the reaction vessel 6. is doing. The reaction vessel wall 2 is made of, for example, polydimethylsiloxane (PDMS), and is designed to hold a certain amount of sample (500 μL, for example) on the electrodes 7, 8, 9 of the substrate 3. For the substrate 3, for example, a plate material made of polyimide is used, and a working electrode 8, a counter electrode 9, and a reference electrode 7 are provided on the substrate 3. Each electrode is connected to the back surface of the substrate 3 through the through hole 13 and is connected to the current collecting pad 12 through the lead 11. The through hole 13 and the lead 11 are previously formed by plating a copper-clad polyimide substrate or photolithography.

作用極8としては、ポリアミノアニリン処理したグラッシーカーボン電極を使用する。グラッシーカーボン棒から薄片を切り出し、仮の基板(不図示)に導電性ペーストで接着する。背面からリードを取り、ポリアミノアニリン処理用の参照極及び対極(不図示)を使用して、0.01Mの2-ニトロアニリンを含む1.0 Mの硫酸水溶液中で、作用極8となるグラッシーカーボンの円筒形薄片に対しポテンショスタットを用いて電位を印加する。1.5Vを10秒、−0.5Vを50秒のサイクルを1時間繰り返した後、-0.5Vを10分間印加、その後水洗し、作用極となる電極を得る。水洗後、仮の基板からこの電極を取り外し、センサ基板3へ導電性ペーストで接着する。対極9は、基板3上にTi/Ptをスパッタ製膜することによって調製する。膜厚は、一例として、Ti 100 nm、Pt 200 nmを挙げる。参照極7は、対極9と同様にTi/Ptを形成した後に、さらにスパッタでAg層を形成し、その後、塩化処理を行うことで調製する。Ag層の膜厚は、一例として500 nmを挙げる。Ag層の厚さは、使用環境、時間により膜厚を最適化する必要がある。Ag層の塩化処理としては、FeCl3の50 mM水溶液に10分間浸漬することで行う。各電極上には、一定組成、一定量の試薬層が塗布される。試薬層は、事前に一定量の酵素、必要であれば、酵素担体、メディエータ分子を混合し、容易に水溶液に溶け出すよう調製される。試薬層調製法を以下に説明する。   As the working electrode 8, a glassy carbon electrode treated with polyaminoaniline is used. A thin piece is cut out from the glassy carbon rod and bonded to a temporary substrate (not shown) with a conductive paste. A glassy carbon cylinder that becomes the working electrode 8 in a 1.0 M sulfuric acid aqueous solution containing 0.01 M 2-nitroaniline using a lead from the back and a reference electrode and a counter electrode (not shown) for polyaminoaniline treatment A potential is applied to the thin slice using a potentiostat. A cycle of 1.5 V for 10 seconds and -0.5 V for 50 seconds was repeated for 1 hour, then -0.5 V was applied for 10 minutes, and then washed with water to obtain an electrode serving as a working electrode. After washing with water, this electrode is removed from the temporary substrate and bonded to the sensor substrate 3 with a conductive paste. The counter electrode 9 is prepared by sputtering Ti / Pt on the substrate 3. As an example, the film thickness is Ti 100 nm and Pt 200 nm. The reference electrode 7 is prepared by forming Ti / Pt similarly to the counter electrode 9, further forming an Ag layer by sputtering, and then performing chlorination treatment. An example of the thickness of the Ag layer is 500 nm. The thickness of the Ag layer needs to be optimized depending on the usage environment and time. The chlorination treatment of the Ag layer is performed by immersing in a 50 mM aqueous solution of FeCl3 for 10 minutes. On each electrode, a fixed composition and a fixed amount of reagent layer are applied. The reagent layer is prepared in advance so that it can be easily dissolved in an aqueous solution by mixing a certain amount of enzyme, if necessary, an enzyme carrier and a mediator molecule. The reagent layer preparation method will be described below.

アルギン酸に固定化されたビオローゲン誘導体50 nmol(ビオローゲン分子相当)、NADPH 1μmol、フェレドキシン NADP+レダクターゼ0.1ユニット、チオレドキシンレダクターゼ 1 ユニットを混合した水溶液を調製する。この水溶液を作用極8に滴下後、乾燥槽で乾燥することによって形成する。   An aqueous solution is prepared by mixing 50 nmol of a viologen derivative immobilized on alginic acid (corresponding to a viologen molecule), NADPH 1 μmol, ferredoxin NADP + reductase 0.1 unit, and thioredoxin reductase 1 unit. This aqueous solution is dropped on the working electrode 8 and then dried in a drying tank.

このアルギン酸層内に固定化されたビオローゲン誘導体の合成法について次に説明する。   Next, a method for synthesizing the viologen derivative immobilized in the alginate layer will be described.

4,4'-ビピリジンに等モルのヨウ化メチル、1,4-ジブロモブタンを加え、オートクレーブ中110℃で6時間反応させる。得られた生成物から原料を減圧溜去で除き、水溶性成分をシリカゲルのカラムにかけ、目的とする 1-メチル-1'-ブロモブチル-4,4'-ビピリジン臭化物、ヨウ化物塩(BrBuV)を得る。市販のアルギン酸ナトリウム(分子量 20000) 28.7 mgと0.15 mmolの1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸(EDC)を20 mLの水に溶かす。40分攪拌した後、市販のポリエチレンオキサイドジアミン0.75mmolを加え、さらに、1時間攪拌する。この溶液を水に対して24時間透析し、BrBuV 0.3mmolを加え5℃で水に対し12時間透析することで、アルギン酸に固定化されたビオローゲン誘導体を得る。   An equimolar amount of methyl iodide and 1,4-dibromobutane are added to 4,4′-bipyridine, and the mixture is reacted at 110 ° C. for 6 hours in an autoclave. The raw material was removed from the obtained product by distillation under reduced pressure, the water-soluble component was applied to a silica gel column, and the desired 1-methyl-1'-bromobutyl-4,4'-bipyridine bromide, iodide salt (BrBuV) was added. obtain. Commercially available sodium alginate (molecular weight 20000) 28.7 mg and 0.15 mmol of 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride (EDC) are dissolved in 20 mL of water. After stirring for 40 minutes, 0.75 mmol of commercially available polyethylene oxide diamine is added and further stirred for 1 hour. This solution is dialyzed against water for 24 hours, 0.3 mmol of BrBuV is added, and dialyzed against water at 5 ° C. for 12 hours to obtain a viologen derivative immobilized on alginic acid.

測定に先立ち、酸化体、還元体のチオレドキシンを調製する。チオレドキシンの酸化体は、市販のチオレドキシンと充分量のペルオキシレドキシンを含むリン酸緩衝液中に充分量の過酸化水素を添加し、チオレドキシンを酸化させた後、ゲルろ過クロマトグラフィーにて分離して取得する。一方、チオレドキシンの還元体は、充分量のチオレドキシンレダクターゼを含むリン酸緩衝溶液中に充分量のNADPHを添加し、チオレドキシンを還元させた後、ゲルろ過クロマトグラフィーにて分離、取得する。   Prior to the measurement, oxidized and reduced thioredoxins are prepared. The oxidized form of thioredoxin can be separated by gel filtration chromatography after adding a sufficient amount of hydrogen peroxide to a phosphate buffer containing a commercially available thioredoxin and a sufficient amount of peroxiredoxin to oxidize the thioredoxin. get. On the other hand, a reduced form of thioredoxin is obtained by adding a sufficient amount of NADPH to a phosphate buffer solution containing a sufficient amount of thioredoxin reductase to reduce the thioredoxin, and then separating and obtaining it by gel filtration chromatography.

測定部をポテンショスタットに接続し、50mMリン酸緩衝液pH7.0中にチオレドキシンの酸化体を加えた溶液、50mMリン酸緩衝液 pH7.0中にチオレドキシンの還元体を加えた溶液をそれぞれ調製する。37℃に調温、窒素バブリングした後、測定部の注入口より調製した溶液を添加し、参照極に対し−0.9Vの電位を作用極に印加する。観測される定常電流量、もしくは、積算電荷量を縦軸に、添加した酸化体または還元体のチオレドキシン濃度を横軸にとると、観測される電荷量は、図4のような傾向をもつ。すなわち、チオレドキシンの酸化体を緩衝液に加えたサンプルでは、チオレドキシンの濃度の増大と共に、定常電流値、もしくは、電荷量が増大する。これに対し、チオレドキシンの還元体を緩衝液に加えたサンプルでは、チオレドキシンの濃度を増大させても、定常電流値、もしくは、電荷量が増大しない。要するに、酸化体の場合は、チオレドキシンの酸化体がNADPHからチオレドキシン還元酵素の触媒作用を通して電子を受け取り、還元体となる図5に示す反応が進行する。そして、この反応量は、溶液中のチオレドキシンの酸化体の量、すなわち溶液中で還元されうるチオレドキシンの量に比例する。これに対し、還元体の場合には、チオレドキシンがすでに還元体であるためにNADPHから電子を受け取ることができない。また、この測定部を用いてチオレドキシンの還元体量(R/mol)を定量する場合には、あらかじめ前処理として、試料溶液に一定量のペルオキシレドキシンと予想されるチオレドキシンの還元体量よりも多いモル量の過酸化水素を添加する。これにより、溶液中のチオレドキシンの還元体を酸化体としておく。その後、系中にカタラーゼを添加して余剰のH2O2を分解する。その上でチオレドキシンの酸化体の量を測定するときと同様の手法で電荷量(X/C)を測定する。そして溶液中のチオレドキシンの酸化体量(O/mol)とXを用いて(R)=(X/2F)-(O)(F: ファラデー定数)の式を用いて試料中の還元体の量を求めることができる。この場合に縦軸に算出された還元体量、横軸に酸化体、還元体溶液それぞれのチオレドキシン濃度を取った場合のグラフは、図6のような傾向をもつ。 Connect the measuring part to a potentiostat, and prepare a solution of oxidized thioredoxin in 50 mM phosphate buffer pH 7.0, and a solution of reduced thioredoxin in 50 mM phosphate buffer pH 7.0. . After adjusting the temperature to 37 ° C. and bubbling with nitrogen, the solution prepared from the injection port of the measurement unit is added, and a potential of −0.9 V is applied to the working electrode with respect to the reference electrode. When the observed steady-state current amount or accumulated charge amount is plotted on the vertical axis and the thioredoxin concentration of the added oxidant or reductant is plotted on the horizontal axis, the observed charge amount has a tendency as shown in FIG. That is, in a sample in which an oxidized form of thioredoxin is added to the buffer, the steady-state current value or the amount of charge increases as the concentration of thioredoxin increases. In contrast, in a sample in which a reduced form of thioredoxin is added to the buffer, the steady-state current value or the amount of charge does not increase even when the concentration of thioredoxin is increased. In short, in the case of an oxidized form, the oxidized form of thioredoxin receives electrons from NADPH through the catalytic action of thioredoxin reductase, and the reaction shown in FIG. This reaction amount is proportional to the amount of oxidized thioredoxin in the solution, that is, the amount of thioredoxin that can be reduced in the solution. On the other hand, in the case of a reduced form, thioredoxin is already a reduced form and cannot receive electrons from NADPH. In addition, when quantifying the amount of thioredoxin reductant (R / mol) using this measurement unit, as a pretreatment in advance, the sample solution is expected to have a certain amount of peroxiredoxin than the expected amount of thioredoxin reductant. A large molar amount of hydrogen peroxide is added. Thereby, the reduced form of thioredoxin in the solution is set as an oxidant. Thereafter, catalase is added to the system to decompose excess H 2 O 2 . Then, the charge amount (X / C) is measured by the same method as that for measuring the amount of oxidized thioredoxin. Then, using the oxidant amount of thioredoxin in solution (O / mol) and X, the amount of reductant in the sample using the formula (R) = (X / 2F)-(O) (F: Faraday constant) Can be requested. In this case, the graph in the case where the amount of reductant calculated on the vertical axis and the thioredoxin concentration of each of the oxidant and reductant solutions on the horizontal axis has a tendency as shown in FIG.

実施例2
NADPH比色系
図7は、本発明のチオレドキシン類の酸化体、還元体に関する濃度、もしくは酸化体と還元体の濃度比を測定する装置、具体的には、比色法を用いたチオレドキシンの酸化体、還元体濃度センサの基本工程を説明するための図である。このセンサは、反応領域を構成するセルと、セル中で生じる反応に基づく光学的変化を測定するための光源と受光素子を有する検出手段とを有する。このセンサを用いた測定処理は、大きくは、光学セルの導入工程、試料導入工程、反応工程、検出工程、排出工程からなる。光学セル導入工程では、反応試薬を導入した光学セルをホルダに固定する。反応試薬の一例としては、チオレドキシン還元酵素、NADPHを溶解させたリン酸緩衝液が挙げられる。また、濃度、量の一例としては、チオレドキシン0.1ユニット、NADPH 50nmolを含む0.1 Mリン酸緩衝液pH7.0を0.5mLが挙げられる。試料導入工程では、光学セルに試料が導入される。導入される試料の量は、一例として0.5 mLが挙げられる。反応工程では、溶液は攪拌され、セルは、酵素反応に適した温度 (例えば25℃)に保持される。このときの反応時間は、チオレドキシンの酸化体が全て還元体へと変化するのに充分な時間(例えば20分間)をかけてもよいし、試料の導入からの時間を正確に計測して、変化中の吸光度を観測してもよい。検出工程では、単色光源、多色の光源、多色の光源をグレーティング等で分光した光を光学セルに透過させ、透過光を受光素子で検出する。排出工程では、測定の終了した光学セルを排出する。
Example 2
NADPH colorimetric system FIG. 7 shows an apparatus for measuring the concentration of oxidized form or reduced form of the thioredoxins of the present invention, or the concentration ratio of oxidized form and reduced form, specifically, oxidation of thioredoxin using a colorimetric method. It is a figure for demonstrating the basic process of a body and a reductant concentration sensor. This sensor has a cell constituting a reaction region, and a detection means having a light source and a light receiving element for measuring an optical change based on a reaction occurring in the cell. The measurement process using this sensor mainly includes an optical cell introduction process, a sample introduction process, a reaction process, a detection process, and a discharge process. In the optical cell introduction step, the optical cell into which the reaction reagent has been introduced is fixed to the holder. An example of the reaction reagent is a phosphate buffer in which thioredoxin reductase and NADPH are dissolved. As an example of the concentration and amount, 0.5 mL of 0.1 M phosphate buffer pH 7.0 containing 0.1 unit of thioredoxin and 50 nmol of NADPH can be mentioned. In the sample introduction process, a sample is introduced into the optical cell. An example of the amount of the sample introduced is 0.5 mL. In the reaction step, the solution is stirred and the cell is maintained at a temperature suitable for the enzymatic reaction (eg, 25 ° C.). The reaction time at this time may take a sufficient time (for example, 20 minutes) for all the oxidized form of thioredoxin to be converted into a reduced form, or the time after introduction of the sample is accurately measured and changed. You may observe the light absorbency in. In the detection step, light obtained by separating the monochromatic light source, multicolor light source, and multicolor light source with a grating or the like is transmitted through the optical cell, and the transmitted light is detected by the light receiving element. In the discharging process, the optical cell whose measurement has been completed is discharged.

反応試薬としてチオレドキシン還元酵素0.1ユニット、NADPH 50nmolを含む0.1 Mリン酸緩衝液pH7.0を0.5mLを用いる。試料としては、0から10nmolのチオレドキシンの酸化体もしくは還元体を含む0.1 Mリン酸緩衝液pH7.0を各0.5mLを用いる。各試料について、25℃、20分の反応時間をかけた際の検知部位において観測される吸光度を求める。一方、この試料の比較対象としてチオレドキシンを含まないリン酸緩衝液0.5mLを用い、25℃、20分の反応時間をかけた際の検知部位において観測される吸光度を求める。得られた吸光度について(比較対象)−(試料)の値を縦軸に、加えるチオレドキシンの濃度を横軸にとると、図8のような傾向をもつ。ここで、NADPHは、340nmに吸光係数 6220 M-1 cm-1の吸収を持つのに対し、この酸化体である NADP+は、吸収を持たない。そして、チオレドキシンの酸化体を緩衝液に加えたサンプルでは、チオレドキシンの濃度の増大と共に、NADPHがNADP+と変化することによって340 nmにおける吸光度が比較対象に対して減少する。これに対し、チオレドキシンの還元体を緩衝液に加えたサンプルでは、チオレドキシンの濃度を増大させても、NADPH の濃度は変化せず、吸光度は変化しない。要するに、チオレドキシンの酸化体を加えた溶液の場合は、チオレドキシンの酸化体がNADPHからチオレドキシン還元酵素の触媒作用を通して電子を受け取り、還元体となる図9に示す反応が進行する。この反応量は、溶液中のチオレドキシンの酸化体の量、すなわち溶液中で還元されうるチオレドキシンの量に比例する。これに対し、還元体の場合には、チオレドキシンがすでに還元体であるためにNADPHから電子を受け取ることができない。 As a reaction reagent, 0.5 mL of 0.1 M phosphate buffer pH 7.0 containing 0.1 unit of thioredoxin reductase and 50 nmol of NADPH is used. As a sample, 0.5 mL of 0.1 M phosphate buffer pH 7.0 containing 0 to 10 nmol of oxidized or reduced thioredoxin is used. For each sample, the absorbance observed at the detection site when a reaction time of 25 minutes at 25 ° C. is applied. On the other hand, 0.5 mL of a phosphate buffer solution containing no thioredoxin is used as a comparison target of this sample, and the absorbance observed at the detection site when a reaction time of 20 minutes is applied at 25 ° C. is obtained. With respect to the obtained absorbance, the value of (Comparison Object)-(Sample) is plotted on the vertical axis, and the concentration of added thioredoxin is plotted on the horizontal axis, and there is a tendency as shown in FIG. Here, NADPH has an absorption coefficient of 6220 M −1 cm −1 at 340 nm, whereas this oxidant, NADP + has no absorption. In the sample in which an oxidized form of thioredoxin is added to the buffer, the absorbance at 340 nm decreases with respect to the comparison object as NADPH changes to NADP + as the concentration of thioredoxin increases. On the other hand, in the sample in which the reduced form of thioredoxin was added to the buffer, increasing the concentration of thioredoxin did not change the NADPH concentration and the absorbance. In short, in the case of a solution to which an oxidized form of thioredoxin is added, the oxidized form of thioredoxin receives electrons from NADPH through the catalytic action of thioredoxin reductase, and the reaction shown in FIG. This amount of reaction is proportional to the amount of oxidized form of thioredoxin in solution, that is, the amount of thioredoxin that can be reduced in solution. On the other hand, in the case of a reduced form, thioredoxin is already a reduced form and cannot receive electrons from NADPH.

また、このセンサを用いてチオレドキシンの還元体量(R/mol)を定量する場合には、あらかじめ前処理として、資料溶液に一定量のペルオキシレドキシンと過酸化水素を添加し、溶液中のチオレドキシンの還元体を酸化体としておく。その後、チオレドキシンの酸化体の量を測定するときと同様の手法で吸光度を測定し、その比較対象からの差分(Y)を算出する。そして添加した過酸化水素量(H/mol)、溶液中のチオレドキシンの酸化体量(O /mol)とYに対応する NADPHの量(Y'/mol)を用いて(R)=(H)+(O)-(Y')の式で求めることができる。この場合に縦軸に算出された還元体量、横軸に酸化体、還元体溶液それぞれのチオレドキシン濃度を取った場合のグラフは、図10のような傾向をもつ。   In addition, when quantifying the amount of reduced thioredoxin (R / mol) using this sensor, as a pretreatment, a certain amount of peroxiredoxin and hydrogen peroxide are added to the sample solution in advance, and thioredoxin in the solution is added. The reductant is left as an oxidant. Thereafter, the absorbance is measured by the same method as that for measuring the amount of oxidized thioredoxin, and the difference (Y) from the comparison target is calculated. Then, using the amount of hydrogen peroxide added (H / mol), the amount of oxidized thioredoxin in solution (O / mol) and the amount of NADPH corresponding to Y (Y '/ mol), (R) = (H) It can be calculated by the equation + (O)-(Y ′). In this case, the graph in the case where the amount of reductant calculated on the vertical axis and the thioredoxin concentration of each of the oxidant and reductant solutions on the horizontal axis has a tendency as shown in FIG.

実施例3
前処理
C 型肝炎患者、および健常者の上腕から血液を採取、3000rpm、10分遠心分離し血清を取得する。この血清中のチオレドキシンの酸化体および、還元体濃度を実施例1の電極を用いて測定する。一方で、同様の血清のチオレドキシン濃度を市販のサンドイッチ ELISA 法(レドックスバイオサイエンス社製キット)で測定する。このときの測定結果は図11のような傾向をもつ。すなわちチオレドキシンの酸化体濃度を指標とした場合は、チオレドキシン全体の濃度を指標とした場合と比較して個人差が小さく、酸化ストレスに対する応答性が向上する。この理由は、測定されるチオレドキシン濃度全体と酸化ストレスの関係が、1.酸化ストレスの発生、2.生体による酸化ストレスの検知、3.チオレドキシンの誘導、4.チオレドキシンの濃度増大、のように、複数のステップを経由する間接的なものである。これに対し、チオレドキシンの酸化体濃度は、チオレドキシンが酸化を受けることによって直接上昇し、加えられた酸化ストレスを直接に反映する。そのために、チオレドキシンの全体量を測定するよりも個人差が少なく、レスポンスのよい酸化ストレスの評価が可能になるためであると考えられる。
Example 3
Preprocessing
Blood is collected from the upper arm of hepatitis C patients and healthy subjects, and centrifuged at 3000 rpm for 10 minutes to obtain serum. The thioredoxin oxidant and reductant concentrations in the serum are measured using the electrode of Example 1. On the other hand, the thioredoxin concentration in the same serum is measured by a commercially available sandwich ELISA method (kit manufactured by Redox Bioscience). The measurement result at this time has a tendency as shown in FIG. That is, when the oxidant concentration of thioredoxin is used as an index, the individual difference is smaller than when the concentration of thioredoxin as a whole is used as an index, and the responsiveness to oxidative stress is improved. This is because the relationship between the measured thioredoxin concentration and oxidative stress is: 1. Oxidative stress generation, 2. Detection of oxidative stress by the living body, 3. Induction of thioredoxin, 4. Increased thioredoxin concentration, Indirect through multiple steps. On the other hand, the oxidant concentration of thioredoxin directly increases as thioredoxin undergoes oxidation, and directly reflects the applied oxidative stress. For this reason, it is considered that there is less individual difference than measuring the total amount of thioredoxin, and it becomes possible to evaluate responsive oxidative stress.

実施例4
ストレス評価
図12は、酸化ストレスの評価の一例として、縦軸にチオレドキシンの総濃度、横軸にチオレドキシンの酸化体/還元体の比をとったものである。ここで、記号Aで示される領域に属する人物は、強い酸化ストレスを受けている可能性があると考えられ、これが疾患に起因する場合には、医薬としてのチオレドキシンの投与により症状が改善する可能性があると考えることができる。次に、記号Bで示される領域に属する人物は、チオレドキシン濃度は高いものの、強い酸化ストレスは受けていない、もしくは、かつて強い酸化ストレスを受けていたものの、現在では低下している可能性があると考えることができる。また、この記号Bで示される領域に属する人物が、酸化ストレスを生じる疾患にかかっていた場合でも、医薬としてのチオレドキシンの投与により症状が改善する可能性は高くないと考えることができる。これは、すでに還元体のチオレドキシンが体内に多く存在する状況下で、さらに外部からチオレドキシンを投与しても酸化ストレスが低減される可能性はそれほど高くないと考えられるためである。次に、記号Cで示される領域に属する人物は、どちらの指標からも強い酸化ストレスを受けていない可能性が高いものと考えることができる。最後に、記号Dで示される領域に属する人物は、チオレドキシン全体の濃度のみの判断では、強い酸化ストレスを受けていない可能性が高いものと判断される可能性が高い。しかし、最近に強い酸化ストレスを受けた可能性、すなわちチオレドキシンが誘導され、チオレドキシンの全体濃度上昇するまでの過渡期にある可能性、また、チオレドキシンの誘導能の低い体質である可能性があると考えることができる。この記号Dで示される領域に属する人物が、酸化ストレスを生じる疾患にかかっていた場合、医薬としてのチオレドキシンの投与により症状が改善する可能性は高いと考えることができる。
Example 4
Stress Evaluation FIG. 12 shows, as an example of evaluation of oxidative stress, the vertical axis represents the total concentration of thioredoxin and the horizontal axis represents the ratio of oxidized form / reduced form of thioredoxin. Here, it is considered that a person belonging to the region indicated by the symbol A may be subjected to strong oxidative stress, and if this is caused by a disease, the symptoms may be improved by administration of thioredoxin as a medicine It can be considered that there is sex. Next, the person belonging to the region indicated by symbol B has a high thioredoxin concentration, but did not receive strong oxidative stress, or was once subjected to strong oxidative stress, but may have decreased now Can be considered. In addition, even if a person belonging to the region indicated by the symbol B has a disease that causes oxidative stress, it can be considered that there is no high possibility that the symptoms are improved by administration of thioredoxin as a pharmaceutical. This is because, in the situation where a large amount of reduced thioredoxin already exists in the body, even if thioredoxin is administered from the outside, the possibility that oxidative stress is reduced is not so high. Next, it can be considered that a person belonging to the region indicated by the symbol C is highly likely not to receive strong oxidative stress from either index. Finally, it is highly likely that a person belonging to the region indicated by the symbol D is highly likely not to be subjected to strong oxidative stress only by determining the concentration of the entire thioredoxin. However, it may have been subjected to strong oxidative stress recently, that is, it may be in a transitional period until thioredoxin is induced and the total concentration of thioredoxin is increased, and it may be a constitution that has low ability to induce thioredoxin Can think. When a person belonging to the region indicated by the symbol D has a disease that causes oxidative stress, it can be considered that there is a high possibility that the symptom is improved by administration of thioredoxin as a medicine.

このように、チオレドキシンの全体の濃度を指標とする場合と比較して、チオレドキシンの酸化体/還元体比を更なる指標として導入する。その結果、現時点での酸化ストレスによる生体への影響、酸化ストレスが加わった時期、チオレドキシンを医薬として用いる場合の有効性といった新たな、そして有用な知見を得ることができる。   Thus, compared with the case where the total concentration of thioredoxin is used as an index, the oxidized / reduced substance ratio of thioredoxin is introduced as a further index. As a result, it is possible to obtain new and useful findings such as the influence on the living body due to the current oxidative stress, the time when the oxidative stress is applied, and the effectiveness when thioredoxin is used as a medicine.

実施例5
酵素電極還元体測定系
図15は、本発明のチオレドキシン類の還元体、酸化体に関する濃度、もしくは、酸化体と還元体の濃度比を測定する装置の一例を示す図である。測定電極部位の基本構造は、図3において示されたものと同様で、作用極8の調製法が異なること、試薬層10がないこと、酵素層14があることが異なる。この相違点を中心に調製法について以下に説明する。
Example 5
Enzyme electrode reductant measurement system FIG. 15 is a diagram showing an example of an apparatus for measuring the concentration of the thioredoxins of the present invention relating to the reductant and oxidant, or the concentration ratio of oxidant and reductant. The basic structure of the measurement electrode site is the same as that shown in FIG. 3 except that the method for preparing the working electrode 8 is different, the reagent layer 10 is not provided, and the enzyme layer 14 is provided. The preparation method will be described below focusing on this difference.

作用極8は、たとえば、カーボン電極にオスミウム錯体を含むポリマーとそれに固定化された酵素からなる。この調製法を以下に説明する。   The working electrode 8 is composed of, for example, a polymer containing an osmium complex on a carbon electrode and an enzyme immobilized thereon. This preparation method will be described below.

市販のカーボンペーストスクリーンプリント法を用いてを基板3上に塗布し、UV−O3処理により親水化を行う。この上にオスミウム錯体を含むポリマー、酵素、架橋剤水溶液を混合したものを滴下(滴下量の例として50μLcm-2)し、乾燥させることによって作用極を調製する。滴下液の例としては、下記の構造を有する化合物1、西洋ワサビペルオキシダーゼ、ポリエチレングリコールジグリシデルエーテルからなり、濃度の例としては、それぞれ5mgmL-1、1mgmL-1、0.2mgmL-1が挙げられる。 A commercially available carbon paste screen printing method is applied onto the substrate 3, and hydrophilicity is achieved by UV-O 3 treatment. A working electrode is prepared by dropping a mixture of an osmium complex-containing polymer, an enzyme, and an aqueous crosslinking agent solution (50 μLcm −2 as an example of a dripping amount) and drying it. Examples of dripping liquid, Compound 1 having the following structure, horseradish peroxidase, consist of polyethylene glycol diglycidyl ether, examples of the concentration, respectively 5mgmL -1, 1mgmL -1, include 0.2MgmL -1 .

Figure 2007240528
Figure 2007240528

化合物1の調製法について説明する。   A method for preparing Compound 1 will be described.

還流管をつけた100mLのナスフラスコに20mLのエチレングリコール、0.08gの(NH42[OsCl6]、0.38gの4,4’−dimethyl−2,2’−bipyridineを加えた。次に、スターラ攪拌、窒素気流下マイクロ波合成器(Milestone microsynth)で300Wを20分間照射した。溶液を室温までさました後、0.4gのNa224を溶解させた25mLの水を加えた。室温で1時間攪拌した後に生じた黒紫沈殿をろ過、水洗して過剰の塩を除いた。その後に、ジエチルエーテルで洗浄し、未反応の配位子を除き、減圧下、60℃に加熱することで乾燥、Os(4,4’−dimethyl−2,2’−bipyridine)2Cl2を得た。 20 mL of ethylene glycol, 0.08 g of (NH 4 ) 2 [OsCl 6 ], and 0.38 g of 4,4′-dimethyl-2,2′-bipyridine were added to a 100 mL eggplant flask equipped with a reflux tube. Next, 300 W was irradiated for 20 minutes with a stirrer and a microwave synthesizer (Milestone microsynth) under a nitrogen stream. After the solution was cooled to room temperature, 25 mL of water in which 0.4 g of Na 2 S 2 O 4 was dissolved was added. The black purple precipitate produced after stirring at room temperature for 1 hour was filtered and washed with water to remove excess salt. Thereafter, washing with diethyl ether, except for the ligand of unreacted under reduced pressure, drying by heating to 60 ° C., the Os (4,4'-dimethyl-2,2'- bipyridine) 2 Cl 2 Obtained.

温度計、還流管を取り付けた100mLの三口フラスコに15mLの水、2.63gのアクリルアミド、0.403mLの1−ビニルイミダゾール、0.069mLのN,N,N’,N’−tetramethylethylnediamineを加えた。窒素気流下、さらに0.06gの過硫酸アンモニウムを加えた。ウォーターバスで40℃、30分間加温し、その後、反応容器を空冷した。生じた粘調な液体を強攪拌下の500mLのメタノールに滴下し沈降させ、沈降物を遠心分離で回収し、沈降物を溶かしうる最小量の水を加えて溶かし、さらに強攪拌下の500mLのメタノールにこの水溶液を滴下し沈降させた。沈降物を再び遠心分離で回収し、減圧下、60℃に過熱することで乾燥、ポリアクリルアミドーポリビニルイミダゾールの7.49/1共重合体を得た。分子の生成、ユニット比は、1HNMR測定(D2O)によって決定した。 To a 100 mL three-necked flask equipped with a thermometer and a reflux tube, 15 mL of water, 2.63 g of acrylamide, 0.403 mL of 1-vinylimidazole, 0.069 mL of N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine were added. . Under a nitrogen stream, 0.06 g of ammonium persulfate was further added. The mixture was heated in a water bath at 40 ° C. for 30 minutes, and then the reaction vessel was air-cooled. The resulting viscous liquid is dropped into 500 mL of methanol with strong stirring and allowed to settle, and the precipitate is collected by centrifugation, dissolved by adding the minimum amount of water that can dissolve the precipitate, and further with 500 mL of strongly stirring. This aqueous solution was dropped into methanol and allowed to settle. The precipitate was collected again by centrifugation, and dried by heating to 60 ° C. under reduced pressure to obtain a polyacrylamide-polyvinylimidazole 7.49 / 1 copolymer. The formation of molecules and the unit ratio were determined by 1 HNMR measurement (D 2 O).

還流管をつけた100mLのナスフラスコを用意した。これに25mLのエチレングリコール、17.5mLのエタノール、先に調製した0.19gのOs(4,4’−dimethyl−2,2’−bipyridine)2Cl2,0.22gのポリアクリルアミドーポリビニルイミダゾールの共重合体を加えた。次に、スターラ攪拌、窒素気流下マイクロ波合成器で400Wを2時間照射した。溶液を室温までさました後、20mLのエタノールを加えた溶液を、強攪拌下の500mLのジエチルエーテル溶液に滴下して生じる粘調な沈殿にさらに20mLのエタノールを加えた。これを再び、強攪拌下の500mLのジエチルエーテル溶液に滴下、得られた粘調な沈殿を減圧下、60℃に過熱することで乾燥した。乾燥した錯体ポリマー0.0755gにヒドラジン0.59g、1.6mLの水を加え、40℃で6時間加熱、150mLのエタノールを加え、減圧溜去で9割の溶媒を除いた。その後、遠心分離、上清をエーテルに滴下して生じた沈殿を回収、減圧下乾燥することで、目的とする式(1)に記載の錯体ポリマーを得た。 A 100 mL eggplant flask equipped with a reflux tube was prepared. To this, 25 mL of ethylene glycol, 17.5 mL of ethanol, 0.19 g of Os (4,4′-dimethyl-2,2′-bipyridine) 2 Cl 2 prepared previously, 0.22 g of polyacrylamide-polyvinylimidazole The copolymer was added. Next, 400 W was irradiated for 2 hours with a stirrer stirring and a microwave synthesizer under a nitrogen stream. After the solution was cooled to room temperature, 20 mL of ethanol was further added to the viscous precipitate produced by dropping the solution added with 20 mL of ethanol into 500 mL of diethyl ether solution with strong stirring. This was again added dropwise to 500 mL of diethyl ether solution under strong stirring, and the resulting viscous precipitate was dried by heating to 60 ° C. under reduced pressure. To 0.0755 g of the dried complex polymer, 0.59 g of hydrazine and 1.6 mL of water were added, heated at 40 ° C. for 6 hours, 150 mL of ethanol was added, and 90% of the solvent was removed by distillation under reduced pressure. Then, the complex polymer described in the target formula (1) was obtained by centrifuging and recovering the precipitate formed by dropping the supernatant into ether and drying under reduced pressure.

酵素層14としては、たとえばポリビニリデンフルオライドの膜にペルオキシレドキシンを保持させたものが使用される。保持量は、例えば250ユニットcm-2が挙げられる。これは、酵素水溶液を膜に滴下し乾燥することで調製できる。この膜は、作用極8を覆うように配置される。 As the enzyme layer 14, for example, a polyvinylidene fluoride film in which peroxiredoxin is retained is used. An example of the holding amount is 250 unit cm −2 . This can be prepared by dropping an aqueous enzyme solution onto the membrane and drying it. This film is disposed so as to cover the working electrode 8.

測定部をポテンショスタットに接続し、50mMリン酸緩衝液pH7.0中にチオレドキシンの酸化体を加えた溶液、50mMリン酸緩衝液pH7.0中にチオレドキシンの還元体を加えた溶液をそれぞれ調製する。37℃に調温、窒素バブリングした後、測定部の注入口より調製した溶液を添加し、さらに予想されるチオレドキシンのモル量に対して1から数倍程度のモル量の過酸化水素水溶液を添加する。参照極に対し+0.2Vの電位を作用極に印加する。観測される定常電流量、もしくは、積算電荷量を縦軸に、添加した酸化体または還元体のチオレドキシン濃度を横軸にとると、観測される電荷量は、図16のような傾向をもつ。すなわち、チオレドキシンの還元体を緩衝液に加えたサンプルでは、チオレドキシンの濃度の増大と共に、定常電流値、もしくは、電荷量が減少する。これに対し、チオレドキシンの酸化体を緩衝液に加えたサンプルでは、チオレドキシンの濃度を増大させても、定常電流値、もしくは、電荷量が減少しない。この意味は、図17を用いて説明できる。チオレドキシンの還元体が存在しない場合には、溶液中のH2O2の酸化反応が、西洋ワサビペルオキシダーゼの触媒反応とオスミウム錯体の電子伝達作用により、電極上で電流、電荷として観測できる。ここで、チオレドキシンの還元体が系中に存在すると、酵素層においてペルオキシレドキシンの触媒作用によりチオレドキシンの還元体によって溶液中のH2O2が消費される反応が進行する。このため、チオレドキシンの還元体が存在する場合では、H2O2の酸化反応に起因する電流、電荷が低下し、この低下量は、溶液中のチオレドキシンの還元体の量、すなわち溶液中で酸化されうるチオレドキシンの量に比例する。これに対し、酸化体の場合には、チオレドキシンがすでに酸化体であるために西洋ワサビペルオキシダーゼが存在してもこれ以上酸化されることはないために、チオレドキシンの酸化体の濃度を増大させても、定常電流値、もしくは、電荷量が減少しない。 Connect the measuring part to a potentiostat, and prepare a solution of oxidized thioredoxin in 50 mM phosphate buffer pH 7.0, and a solution of reduced thioredoxin in 50 mM phosphate buffer pH 7.0. . After adjusting the temperature to 37 ° C and bubbling with nitrogen, add the solution prepared from the injection port of the measurement unit, and add a hydrogen peroxide solution with a molar amount of 1 to several times the expected molar amount of thioredoxin. To do. A potential of +0.2 V is applied to the working electrode with respect to the reference electrode. When the observed steady-state current amount or the accumulated charge amount is plotted on the vertical axis, and the thioredoxin concentration of the added oxidant or reductant is plotted on the horizontal axis, the observed charge amount has a tendency as shown in FIG. That is, in a sample in which a reduced form of thioredoxin is added to the buffer, the steady-state current value or the amount of charge decreases as the thioredoxin concentration increases. In contrast, in a sample in which an oxidized form of thioredoxin is added to the buffer, the steady-state current value or the amount of charge does not decrease even when the concentration of thioredoxin is increased. This meaning can be explained with reference to FIG. In the absence of a reduced form of thioredoxin, the oxidation reaction of H 2 O 2 in solution can be observed as current and charge on the electrode by the catalytic reaction of horseradish peroxidase and the electron transfer action of the osmium complex. Here, when a reduced form of thioredoxin is present in the system, a reaction in which H 2 O 2 in the solution is consumed by the reduced form of thioredoxin by the catalytic action of peroxiredoxin in the enzyme layer. For this reason, when a reduced form of thioredoxin is present, the current and charge resulting from the oxidation reaction of H 2 O 2 are reduced, and this reduction amount is the amount of reduced form of thioredoxin in the solution, that is, oxidized in the solution. It is proportional to the amount of thioredoxin that can be made. In contrast, in the case of an oxidized form, since thioredoxin is already an oxidized form, it does not oxidize any more even if horseradish peroxidase is present. Therefore, even if the concentration of oxidized form of thioredoxin is increased. The steady current value or the charge amount does not decrease.

また、この測定部を用いてチオレドキシンの酸化体量 (O/mol)を定量する場合には、あらかじめ前処理として、試料溶液に一定量のチオレドキシンレダクターゼと予想されるチオレドキシンの酸化体量よりも多いモル量のNADPHを添加する。これにより、溶液中のチオレドキシンの酸化体を還元体としておく。その後、系中にNADPHオキシダーゼと酸素を導入し、余剰のNADPHをNADP+としておく。その上でチオレドキシンの還元体の量を測定するときと同様の手法で電荷量(X/C)を測定する。そして、溶液中のチオレドキシンの還元体量(R/mol)とXを用いて(O)=(X/2F)-(R)(F: ファラデー定数)の式を用いて試料中の酸化体の量を求めることができる。この場合に縦軸に算出された還元体量、横軸に酸化体、還元体溶液それぞれのチオレドキシン濃度を取った場合のグラフは、図18のような傾向をもつ。 In addition, when the amount of oxidized thioredoxin (O / mol) is quantified using this measurement part, the amount of thioredoxin reductase in the sample solution is expected to be larger than the expected amount of thioredoxin oxidized in the sample solution beforehand. A molar amount of NADPH is added. Thereby, the oxidized form of thioredoxin in the solution is set as a reduced form. Thereafter, NADPH oxidase and oxygen are introduced into the system, and surplus NADPH is used as NADP + . Then, the amount of charge (X / C) is measured by the same method as that for measuring the amount of reduced form of thioredoxin. The amount of thioredoxin in the solution (R / mol) and X are used to calculate the oxidant in the sample using the formula (O) = (X / 2F)-(R) (F: Faraday constant). The amount can be determined. In this case, the graph in the case where the amount of reductant calculated on the vertical axis and the thioredoxin concentration of each of the oxidant and reductant solutions on the horizontal axis has a tendency as shown in FIG.

NADPH修飾電極系
図19は、本発明のチオレドキシン類の酸化体、還元体に関する濃度、もしくは酸化体と還元体の濃度比を測定する装置、具体的には、修飾電極を用いたチオレドキシンの酸化体、還元体濃度センサの基本工程を説明するための図である。このセンサは、反応領域を構成するセルと、セル中で生じる反応に基づく電気化学的変化を測定するための電気化学測定セルを有する検出手段とを有する。このセンサを用いた測定処理は、大きくは、試料の導入工程、薬剤導入工程、反応工程、反応溶液導入工程、検出工程、排出工程からなる。試料導入工程では、反応容器に一定量の測定試料が導入される。薬剤導入工程では、反応に用いられる薬剤が反応容器に導入される。反応試薬の一例としては、チオレドキシン還元酵素、NADPHを溶解させたリン酸緩衝液が挙げられる。反応工程では、反応工程では、溶液は攪拌され、セルは、酵素反応に適した温度に保持され、試料と加えられた薬剤との反応が行われる。このときの反応時間は、チオレドキシンの酸化体が全て還元体へと変化するのに充分な時間(例えば20分間)をかけてもよいし、試料の導入からの時間を正確に計測して、変化中のシグナルを後の検出工程で観測してもよい。その後の、反応溶液導入工程では、電気化学セルが反応セルを兼ねていない場合には、反応後の溶液は、電気化学セルに移される。検出工程ではポテンショスタットから金電極に電位が印加され、応答電流、電荷が検出、記録される。その後、排出工程では、測定後の反応液が排出される。
FIG. 19 shows an apparatus for measuring the concentration of oxidized form or reduced form of the thioredoxins of the present invention, or the concentration ratio of oxidized form and reduced form, specifically, oxidized form of thioredoxin using a modified electrode. It is a figure for demonstrating the basic process of a reductant concentration sensor. This sensor has a cell that constitutes a reaction region, and detection means having an electrochemical measurement cell for measuring an electrochemical change based on a reaction that occurs in the cell. The measurement process using this sensor mainly includes a sample introduction process, a drug introduction process, a reaction process, a reaction solution introduction process, a detection process, and a discharge process. In the sample introduction step, a certain amount of measurement sample is introduced into the reaction vessel. In the drug introduction step, a drug used for the reaction is introduced into the reaction container. An example of the reaction reagent is a phosphate buffer in which thioredoxin reductase and NADPH are dissolved. In the reaction step, in the reaction step, the solution is stirred, the cell is maintained at a temperature suitable for the enzyme reaction, and the sample and the added drug are reacted. The reaction time at this time may take a sufficient time (for example, 20 minutes) for all the oxidized form of thioredoxin to be converted into a reduced form, or the time after introduction of the sample is accurately measured and changed. The signal inside may be observed in a later detection step. In the subsequent reaction solution introduction step, when the electrochemical cell does not serve as the reaction cell, the solution after the reaction is transferred to the electrochemical cell. In the detection step, a potential is applied from the potentiostat to the gold electrode, and response current and charge are detected and recorded. Thereafter, in the discharging step, the measured reaction solution is discharged.

図20は、本発明のチオレドキシン類の還元体、酸化体に関する濃度、もしくは、酸化体と還元体の濃度比を測定する装置の一例を示す図である。測定電極部位の基本構造は、図3において示されたものと同様で、作用極8の調製法が異なること、試薬層10がないことが異なる。この相違点を中心に調製法について以下に説明する。   FIG. 20 is a diagram showing an example of an apparatus for measuring the concentration of the thioredoxins of the present invention relating to the reduced form and oxidized form, or the concentration ratio of the oxidized form and reduced form. The basic structure of the measurement electrode part is the same as that shown in FIG. 3, except that the method for preparing the working electrode 8 is different and the reagent layer 10 is not provided. The preparation method will be described below focusing on this difference.

作用極8は、たとえば、金電極と、金電極上に修飾された分子、例えば pyrroloquinoline quinone (PQQ) からなる。この調製法を以下に説明する。   The working electrode 8 is made of, for example, a gold electrode and a molecule modified on the gold electrode, for example, pyrroloquinoline quinone (PQQ). This preparation method will be described below.

基板3上にチタンを下地として金を蒸着、スパッタリング等で製膜する。金電極をUV−O3処理により清浄化を行う。この上に cystameine 水溶液を滴下し、水洗する。その後、カップリング材であるN-(3-Dimethylaminopropyl)-N′-ethylcarbodiimide hydrochloride(EDC)を含むPQQの緩衝溶液溶液を滴下し、緩衝溶液で水洗する。薬剤としてチオレドキシン還元酵素0.1ユニット、NADPH 50nmolを含む0.1 Mリン酸緩衝液pH7.0を0.5 mLを用いる。試料としては、0から10nmolのチオレドキシンの酸化体もしくは還元体を含む0.1 Mリン酸緩衝液pH7.0を各0.5 mLを用いる。各試料について、25℃、20分の反応時間をかけた際の検知部位において観測される電流値、または電荷量を測定する。一方、この試料の比較対象としてチオレドキシンを含まないリン酸緩衝液0.5 mLを用い、25℃、20分の反応時間をかけた際の検知部位において観測される電流値、または電荷量を求める。 Gold is deposited on the substrate 3 by vapor deposition, sputtering or the like using titanium as a base. The gold electrode is cleaned by UV-O 3 treatment. Drip cystameine aqueous solution on it and wash with water. Thereafter, a buffer solution of PQQ containing N- (3-dimethylaminopropyl) -N′-ethylcarbodiimide hydrochloride (EDC), which is a coupling material, is dropped and washed with the buffer solution. As a drug, 0.5 mL of 0.1 M phosphate buffer pH 7.0 containing 0.1 unit of thioredoxin reductase and 50 nmol of NADPH is used. As samples, 0.5 mL of 0.1 M phosphate buffer pH 7.0 containing 0 to 10 nmol of oxidized or reduced form of thioredoxin is used. For each sample, the current value or charge amount observed at the detection site when a reaction time of 25 minutes at 25 ° C. is applied is measured. On the other hand, using 0.5 mL of a phosphate buffer solution containing no thioredoxin as a comparison target of this sample, the current value or charge amount observed at the detection site when a reaction time of 20 minutes is applied at 25 ° C. is obtained.

電極部をポテンショスタットに接続し、反応溶液を37℃に調温、窒素バブリングした後、測定部の注入口より調製した溶液を添加し、参照極に対し0.2 Vの電位を作用極に印加する。観測される定常電流量、もしくは、積算電荷量を縦軸に、添加した酸化体または還元体のチオレドキシン濃度を横軸にとると、観測される電荷量は、図21のような傾向をもつ。   Connect the electrode part to a potentiostat, adjust the reaction solution to 37 ° C, bubbling nitrogen, add the solution prepared from the injection port of the measurement part, and apply a potential of 0.2 V to the working electrode. . When the observed steady-state current amount or accumulated charge amount is plotted on the vertical axis, and the thioredoxin concentration of the added oxidant or reductant is plotted on the horizontal axis, the observed charge amount has a tendency as shown in FIG.

チオレドキシンの酸化体を緩衝液に加えたサンプルでは、チオレドキシン濃度の増大と共に、定常電流値、もしくは、電荷量が減少する。これに対し、チオレドキシンの還元体を緩衝液に加えたサンプルでは、チオレドキシンの濃度を増大させても、定常電流値、もしくは、電荷量が減少しない。この現象を、図22を用いて説明する。電極では、PQQを通したNADPHの酸化反応に起因する電流が観測され、この電流値、もしくは電荷量は、溶液中のNADPHの濃度に比例して増減する。その上で、チオレドキシンが酸化体の場合は、チオレドキシン還元酵素の触媒作用により、NADPHによって還元されて溶液中のNADPHの濃度が低下する。これに対し、チオレドキシンが還元体の場合には、もはや NADPHによって還元されえないために溶液中のNADPHの濃度は、低下しない。   In the sample in which an oxidized form of thioredoxin is added to the buffer, the steady-state current value or the amount of charge decreases as the thioredoxin concentration increases. On the other hand, in a sample in which a reduced form of thioredoxin is added to the buffer, even if the concentration of thioredoxin is increased, the steady-state current value or the amount of charge does not decrease. This phenomenon will be described with reference to FIG. At the electrode, a current due to the oxidation reaction of NADPH through PQQ is observed, and this current value or charge amount increases or decreases in proportion to the concentration of NADPH in the solution. In addition, when thioredoxin is an oxidant, it is reduced by NADPH due to the catalytic action of thioredoxin reductase, and the concentration of NADPH in the solution decreases. On the other hand, when thioredoxin is a reduced form, the concentration of NADPH in the solution does not decrease because it can no longer be reduced by NADPH.

また、このセンサを用いてチオレドキシンの還元体量(R/mol)を定量する場合には、実施例2で記載したように前処理として、溶液中のチオレドキシンの還元体を酸化体としておく手法が利用できる。   In addition, when the amount of reduced form (R / mol) of thioredoxin is quantified using this sensor, as described in Example 2, there is a method in which a reduced form of thioredoxin in a solution is used as an oxidant as a pretreatment. Available.

本発明によれば、チオレドキシン類の酸化体、還元体に関する濃度、もしくは酸化体、還元体濃度に関する比率を測定する装置を提供でき、これらを指標として用いたストレスの評価を行う装置として利用でき有用である。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the apparatus which measures the density | concentration regarding the oxidant of a thioredoxin, a reductant, or the ratio regarding an oxidant and a reductant concentration can be provided, and it can utilize as an apparatus which evaluates the stress using these as an index It is.

ストレスの評価として2種類の指標を用い2軸で座標上の位置を用いる評価方法の例である。This is an example of an evaluation method using two types of indices for stress evaluation and using a coordinate position on two axes. ストレスの評価として複数の指標を用い多軸で描き出される図形の形状を用いてパターンを評価する方法の例である。It is an example of a method for evaluating a pattern using a shape of a figure drawn in multiple axes using a plurality of indices as stress evaluation. 酵素電極を用いたチオレドキシンの酸化体濃度センサ感応部の概略図である。It is the schematic of the oxidant concentration sensor sensitive part of the thioredoxin using an enzyme electrode. 酵素電極を用いて測定した電流、もしくは積算電荷量のチオレドキシン濃度依存性の概念図である。It is the conceptual diagram of the thioredoxin density | concentration dependence of the electric current measured using the enzyme electrode, or an accumulated charge amount. 酵素電極で進行するチオレドキシン酸化体の還元に関する一連の反応の模式図である。It is a schematic diagram of a series of reaction regarding the reduction | restoration of the thioredoxin oxidation body which advances with an enzyme electrode. 酵素電極を用いて測定したチオレドキシンの還元体量の、添加チオレドキシン濃度依存性の概念図である。It is a conceptual diagram of the added thioredoxin concentration dependence of the amount of reduced forms of thioredoxin measured using an enzyme electrode. 比色法を用いたチオレドキシンの酸化体、還元体濃度センサの概念図である。It is a conceptual diagram of an oxidized form and reduced form concentration sensor of thioredoxin using a colorimetric method. 比色法を用いたチオレドキシンの比較対象からの吸光度変化のチオレドキシン濃度依存性の概念図である。It is a conceptual diagram of the thioredoxin density | concentration dependence of the light absorbency change from the comparison object of the thioredoxin using a colorimetric method. 反応工程で進行するチオレドキシン酸化体の還元反応の模式図である。It is a schematic diagram of the reduction | restoration reaction of the thioredoxin oxidation body which advances at the reaction process. 比色法を用いて測定したチオレドキシンの還元体量の、添加チオレドキシン濃度依存性の概念図である。It is a conceptual diagram of the thioredoxin concentration dependence of the amount of reduced forms of thioredoxin measured using a colorimetric method. C 型肝炎患者と健常者のストレス評価をチオレドキシンの酸化体濃度、もしくは、チオレドキシン全体の濃度を指標として行った結果の概念図である。It is the conceptual diagram of the result of having performed the stress evaluation of the hepatitis C patient and a healthy subject using the oxidant concentration of thioredoxin or the density | concentration of the whole thioredoxin as a parameter | index. ストレスの評価としてチオレドキシン全体の濃度、チオレドキシンの酸化体/還元体比の2種類の指標を用いた場合の2軸評価の概念図である。It is a conceptual diagram of the biaxial evaluation when using two types of indices of the concentration of thioredoxin as a whole and the thioredoxin oxidant / reducer ratio as stress evaluation. ストレス度情報取得装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of a stress level information acquisition apparatus. ストレス度情報取得装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of a stress level information acquisition apparatus. 酵素電極を用いたチオレドキシンの還元体濃度センサ感応部の概略図である。It is the schematic of the reduced body concentration sensor sensitive part of the thioredoxin using an enzyme electrode. 酵素電極を用いて測定した電流、もしくは積算電荷量のチオレドキシン濃度依存性の概念図である。It is the conceptual diagram of the thioredoxin density | concentration dependence of the electric current measured using the enzyme electrode, or an accumulated charge amount. 酵素電極で進行するチオレドキシン還元体の酸化に関する一連の反応の模式図である。It is a schematic diagram of a series of reactions relating to oxidation of a thioredoxin reductant proceeding at an enzyme electrode. 酵素電極を用いて測定したチオレドキシン量の、添加チオレドキシン濃度依存性の概念図である。It is a conceptual diagram of the added thioredoxin concentration dependence of the amount of thioredoxin measured using the enzyme electrode. NADPH 修飾電極系を用いたチオレドキシンの酸化体、還元体濃度センサの概念図である。It is a conceptual diagram of a thioredoxin oxidant and reductant concentration sensor using a NADPH modified electrode system. 修飾電極を用いたチオレドキシンの還元体濃度センサ感応部の概略図である。It is the schematic of the reduced body concentration sensor sensitive part of the thioredoxin using a modified electrode. NADPH 修飾電極系を用いた電流、電荷量のチオレドキシンの酸化体、還元体の濃度依存性の概念図である。It is the conceptual diagram of the concentration dependence of the oxidant and the reductant of the thioredoxin of the electric current and electric charge amount which used the NADPH modification electrode system. NADPH 修飾電極で進行するチオレドキシン還元体の酸化に関する一連の反応の模式図である。It is a schematic diagram of a series of reactions related to oxidation of a thioredoxin reductant proceeding at a NADPH modified electrode.

符号の説明Explanation of symbols

1 反応槽カバー
2 反応槽壁
3 基板
4 絶縁層
5 試料導入口、エア排出口
6 反応槽
7 参照極
8 作用極
9 対極
10 試薬層
11 リード
12 集電パッド
13 スルーホール
14 酵素層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reaction tank cover 2 Reaction tank wall 3 Substrate 4 Insulating layer 5 Sample introduction port, air discharge port 6 Reaction tank 7 Reference electrode 8 Working electrode 9 Counter electrode 10 Reagent layer 11 Lead 12 Current collecting pad 13 Through hole 14 Enzyme layer

Claims (19)

チオレドキシン類の濃度に関する情報を取得する情報取得装置であって、
試料中におけるチオレドキシン類の酸化還元反応を利用して、該チオレドキシン類の酸化体の濃度と還元体の濃度の少なくとも一方を、区別して測定することを特徴とする情報取得装置。
An information acquisition device for acquiring information on the concentration of thioredoxins,
An information acquisition apparatus characterized by distinguishing and measuring at least one of an oxidized form concentration and a reduced form concentration of a thioredoxin using a redox reaction of a thioredoxin in a sample.
前記チオレドキシン類の酸化体の濃度、還元体の濃度及びこれらの濃度の比から選択された項目の少なくとも1つを測定するために、
前記試料と、チオレドキシン類の酸化還元反応を触媒する酵素と、を反応させるための反応領域と、
前記反応領域における前記試料と前記酵素の反応に基づいて前記項目の1以上を算出するための検出手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の情報取得装置。
In order to measure at least one of the items selected from the oxidant concentration, the reductant concentration, and the ratio of these concentrations of the thioredoxins,
A reaction region for reacting the sample with an enzyme that catalyzes a redox reaction of thioredoxins;
Detection means for calculating one or more of the items based on a reaction between the sample and the enzyme in the reaction region;
The information acquisition apparatus according to claim 1, comprising:
前記酵素が、チオレドキシン還元酵素である請求項1または2に記載の情報取得装置。   The information acquisition apparatus according to claim 1, wherein the enzyme is a thioredoxin reductase. 前記酵素が担体に固定化された固定化酵素であり、該固定化酵素が前記反応領域に配置されている請求項1乃至3のいずれかに記載の情報取得装置。   The information acquisition apparatus according to claim 1, wherein the enzyme is an immobilized enzyme immobilized on a carrier, and the immobilized enzyme is disposed in the reaction region. 前記検出手段が前記反応に基づく光学的変化を検知して前記項目の1以上を算出するものである請求項1乃至4のいずれかに記載の情報取得装置。   The information acquisition apparatus according to claim 1, wherein the detection unit detects an optical change based on the reaction and calculates one or more of the items. 前記検出手段が前記反応に基づく電気化学的変化を検知して前記項目の1以上を算出するものである請求項1乃至4のいずれかに記載の情報取得装置。   The information acquisition apparatus according to claim 1, wherein the detection unit detects an electrochemical change based on the reaction and calculates one or more of the items. 前記検出手段が酵素電極を有する請求項6に記載の情報取得装置。   The information acquisition apparatus according to claim 6, wherein the detection unit includes an enzyme electrode. 前記電気化学的変化の検出が、電流、電荷量、電位、電圧及びインピーダンスの少なくとも1種の検出である請求項6または7に記載の情報取得装置。   The information acquisition apparatus according to claim 6 or 7, wherein the detection of the electrochemical change is detection of at least one of current, charge amount, potential, voltage, and impedance. 請求項1から8のいずれか1項に記載の情報取得装置と、ストレス度判定部とを有するストレスセンサ。   A stress sensor comprising the information acquisition device according to claim 1 and a stress level determination unit. 計測対象者のストレス度に関する情報を取得するためのストレス度情報取得装置であって、
計測対象者由来の試料中におけるチオレドキシン類の酸化還元反応を利用して、該チオレドキシン類の酸化体の濃度と還元体の濃度の少なくとも一方を、区別して測定し、
チオレドキシン類の酸化体の濃度、還元体の濃度及びこれらの濃度の比から選択される第1の情報と、前記第1の情報とストレス度合との関係に関する第2の情報とに基づいて、計測対象者のストレス度を判定するストレス度判定手段を有することを特徴とするストレス度情報取得装置。
A stress level information acquisition device for acquiring information on a stress level of a measurement target person,
Using the redox reaction of thioredoxins in the sample derived from the measurement subject, at least one of the oxidized form concentration and the reduced form concentration of the thioredoxins is measured separately.
Measurement based on the first information selected from the oxidant concentration of thioredoxins, the concentration of the reductant, and the ratio of these concentrations, and the second information on the relationship between the first information and the degree of stress. A stress level information acquisition apparatus comprising stress level determination means for determining a stress level of a subject.
前記ストレス度判定手段で判定されたストレス度の結果を出力する判定結果出力手段と、出力された判定結果を表示するための表示手段とを更に有する請求項10に記載のストレス度情報取得装置。   The stress level information acquisition apparatus according to claim 10, further comprising: a determination result output unit that outputs a result of the stress level determined by the stress level determination unit; and a display unit that displays the output determination result. 前記判定結果出力手段からの出力を記憶する記憶手段を有し、該記憶手段に蓄積した判定結果から計測対象者の経時的なストレス度の変化を前記判定結果出力手段から出力し得る請求項10に記載のストレス度情報取得装置。   11. A storage means for storing the output from the determination result output means, and a change in the degree of stress over time of the measurement subject can be output from the determination result output means from the determination results accumulated in the storage means. The stress degree information acquisition device described in 1. 前記ストレス度の判定に、前記計測対象者の試料中でのチオレドキシン類の酸化体の濃度と、前記酸化体と還元体の濃度比と、の少なくとも一方を用いる請求項10に記載のストレス度情報取得装置。   The stress level information according to claim 10, wherein at least one of an oxidized form concentration of thioredoxins and a concentration ratio of the oxidized form and a reduced form in the sample of the measurement subject is used for the determination of the stress level. Acquisition device. 計測対象者のストレス度を判定するためのストレス度判定方法において、
計測対象者からの試料中におけるチオレドキシン類の酸化還元反応を利用して、該チオレドキシン類の酸化体の濃度と還元体の濃度の少なくとも一方と、予め設定されている基準と、に基づいてストレス度を判定する工程を有することを特徴とするストレス度判定方法。
In the stress level determination method for determining the stress level of the measurement subject,
Using the redox reaction of thioredoxins in the sample from the measurement subject, the degree of stress based on at least one of the oxidized form concentration and reduced form concentration of the thioredoxins, and a preset standard A method for determining a stress level, comprising the step of determining
前記ストレス度の判定に、前記計測対象者の試料中でのチオレドキシン類の酸化体の濃度と、前記酸化体と還元体の濃度比と、の少なくとも一方を用いる請求項14に記載のストレス度判定方法。   The stress level determination according to claim 14, wherein at least one of an oxidized form concentration of thioredoxins and a concentration ratio of the oxidized form and a reduced form in the sample of the measurement subject is used for the determination of the stress level. Method. 導電性部材と酵素とを有する酵素電極において、
前記酵素がチオレドキシン類の酸化還元反応を触媒する酵素である
ことを特徴とする酵素電極。
In an enzyme electrode having a conductive member and an enzyme,
An enzyme electrode, wherein the enzyme is an enzyme that catalyzes a redox reaction of thioredoxins.
前記酵素が、チオレドキシン還元酵素である請求項16に記載の酵素電極。   The enzyme electrode according to claim 16, wherein the enzyme is a thioredoxin reductase. 試料中のチオレドキシン類の濃度を測定する方法において、
試料中におけるチオレドキシン類の酸化還元酵素の反応を利用して、該チオレドキシン類の酸化体の濃度と還元体の濃度の少なくとも一方を、区別して測定することを特徴とするチオレドキシン類の濃度の測定方法。
In a method for measuring the concentration of thioredoxins in a sample,
A method for measuring the concentration of thioredoxins, characterized by distinguishing and measuring at least one of the oxidized form concentration and the reduced form concentration of the thioredoxins using a reaction of an oxidoreductase of thioredoxins in a sample .
前記酵素が、チオレドキシン還元酵素である請求項18に記載の測定方法。   The measurement method according to claim 18, wherein the enzyme is thioredoxin reductase.
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